空間はなぜ三次元なのかが判明。グルーオン間の色荷による相互作用で形成されるフラックスチューブの結び目のネットワークが崩壊するから [741292766]

空間はなぜ三次元なのかが判明。グルーオン間の色荷による相互作用で形成されるフラックスチューブの結び目のネットワークが崩壊するから [741292766] at POVERTY

1:番組の途中ですがアフィサイトへの＼(^o^)／です
17/11/15 11:28:29.89 I3rbk1dR0●.net BE:741292766-2BP(2000)

空間はなぜ三次元なのか? 初期宇宙での「フラックス・チューブ理論」から考察
英・米・独・ポルトガルなどの国際研究チームは、宇宙誕生後に起きた宇宙の急膨張(インフレーション)のエネルギー源を、
ひも状のグルーオン場「フラックス・チューブ」によって説明できるとする説を発表した。空間が三次元であることの必然性も同理論から導かれるとする。
（略）
たとえば、ある素粒子の軌跡が止め結び(オーバーハンドノット)の形を描いたとすると、それに対応したフラックス・チューブは三つ葉結びの形になる。
この状態で結び目をつくったフラックス・チューブは、チューブによって結びついていたもとの素粒子のペアが消滅した後にも残るという。
また、複数のフラックス・チューブが連結した場合にも、安定したフラックス・チューブの結び目が形成される。
このような過程を経て、初期宇宙の高エネルギー状態では宇宙全体にフラックス・チューブの固い結び目のネットワークが充満していったと研究チームは考えている。
そして、このネットワークがどの程度のエネルギーをもつことになるか計算したところ、誕生直後の宇宙の急激な膨張(インフレーション)が起こるのに必要なだけのエネルギーを供給できることがわかったとする。
一度はじまったインフレーションが急に終わってしまった理由も、フラックス・チューブ理論から上手く説明できると研究チームは主張している。
宇宙が急速に膨張していく過程でフラックス・チューブのネットワークが崩壊して分解していくため、宇宙がそれ以上インフレーションを続けるためのエネルギー源が失われるのだという。
フラックス・チューブのネットワークが分解すると、原子以下の粒子と放射線で宇宙が満たされることになり、これがその後の宇宙の進化のもとになったと考えられる。
さらに、初期宇宙におけるフラックス・チューブに関する考察は、この世界がなぜ三次元の空間から成っているのかという物理学の根本的な疑問とも関わっている。
数学上の結び目理論によれば、フラックス・チューブのような結び目は四次元以上の高次元空間では解けてしまい、結び目として存在できなくなると考えられるからである。
直感的に理解できるように次元を落とし、二次元平面で例えてみる。
平面上に描かれた円の中に点をひとつ打ち、円を動かすことによってこの点を円の外に出すことができるかどうかを考えてみる。
円が平面上にある場合には、点に円をまたがせないかぎりは円の外に点を出すことはできない。
しかし、次元を1次元加えて円が三次元空間内を動けるようにすれば、平面上から円をもちあげ、点を含まない位置まで移動させることは簡単にできるようになる。
これと同じことが三次元空間内の結び目に対しても成り立っており、三次元空間では固い結び目をつくっているひもも、四次元以上の高次元空間では簡単に解けてしまう。
したがって、もしも初期宇宙におけるフラックス・チューブのネットワークの充満が、
インフレーションの駆動力になったとする今回の研究チームの理論が正しいとすれば、この宇宙は三次元の空間をもつという条件が必要になる。
空間が四次元以上あったとするとフラックス・チューブの結び目が存在できなくなるため、
インフレーションによる宇宙膨張もはじまらず、宇宙はいま現在あるような進化をたどることはできなかったはずだ、というわけである。
もしも余剰の次元が存在したとしても、それらは極微小のサイズにとどまることになると考えられる。
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