宇宙は10次元!?　謎の暗黒エネルギーに大胆仮説
http://zasshi.news.yahoo.co.jp/article?a=20120513-00000005-sasahi-ent
週刊朝日　2012年5月18日号

　宇宙最大の謎、「暗黒物質」と「暗黒エネルギー」。その解明に、ハワイにある日本のすばる望遠鏡が挑戦している。中でも暗黒エネルギーに関しては、いま大胆な仮説が提唱されているという。

＊　　＊　　＊

　宇宙をどこまでも引き裂こうとするのが暗黒エネルギー。こちらは暗黒物質よりも多い、宇宙の73％を占めていながら、物質ですらない。

　この暗黒エネルギーについて、大胆な仮説が提唱されている。

「まだニュートンの万有引力の法則しか知られていなかった19世紀のことです。水星の動きが万有引力の法則では説明できないことが分かり、『未知の惑星があるのでは』と多くの人が探しました。なかにはその星『ヴァルカン』を見つけたという人もいたそうです。しかし、アインシュタインの相対論によって水星の動きは説明できた。『ヴァルカン』なんてなかった。未知の惑星を暗黒エネルギーに置き換えると、現在の状況に似ていませんか」

　こんなことを話すのは、東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU）特任准教授の向山（むこうやま）信治さん（40）だ。向山さんは暗黒物質も暗黒エネルギーも相対論を前提にするからあると思えるだけで、実体は全く別のものではないかと考えている。

「もし宇宙が10次元からできていて、私たちの知らない六つの余剰次元があったとします。私たちの宇宙は、余剰次元に浮かぶ膜（Dブレーン）のようなものです。この余剰次元内にブラックホールのような強力な重力源が生まれ、私たちの膜宇宙とは別の場所に落ち着くと、その影響で私たちの宇宙では暗黒エネルギーが生まれたり、暗黒物質が見えたりすることが考えられるのです」

　余剰次元に膜宇宙。もはやSFだ。しかし、現代物理学は今、これを真剣に議論している。

コメント
01. 2012年5月13日 12:47:03 : IYyRSPdFJA まあ、一般人は知らないから起こらないが、連中は単に金の為にうそぶいているだけ。すでに現代物理学の高エネルギー物理学は終わっている。すべてが支離滅裂だ。万物の理論どころではない。だいたい地球上の普通の科学ですら理解できないのだから、宇宙など理解できるはずがない。順番が逆だが、そういうことをいうと、向きになって反論する。基本的には御用学者集団に過ぎず、原発などの推進論者のためのバックボーンであるというのがフェアなところ。膜宇宙だろうが、１０次元だろうが、いまのところまったくの根拠がない。理論的根拠があると反論してもそれはウィッテン流の基礎理論を前提にするが、その理論たるや、支離滅裂の仮説の上に仮説を継ぎ足す代物にすぎない。結局は、ピグマリオン症候群に陥ってしまった。残念なことだ。
02. 2012年5月13日 20:35:19 : WDXVTlrXQw 5次元世界ですらワケわからんのに10次元世界とは、一体どこからどうやってひねり出した数字なのだろう？ 9次元や11次元では無く10次元とする根拠をどなたか短い文字数で解り易く解説して下さい。
03. 2012年5月14日 01:27:16 : 1laTubqZew LHCが稼動して久しいけど、リサ･ランドールの5次元はどうなったのかな？
04. 2012年5月14日 15:51:00 : cqRnZH2CUM 宇宙論は昔から夢の世界だった 別に実用的な成果を期待する必要もない 道路、地震、原発など日本の多くの産業と癒着した科学と比べ、大した税金が浪費されているわけでもない 最近は、実験事実や物理の基礎理論と整合的な理論を作る試みも増えているし まあ長い目で暖かく見守るのが正しいだろう
05. 2012年5月15日 20:29:14 : 4QNZ1Y02gs 超ひも理論によると１１次元とも言うらしいが・・・・ いずれにしても凡人の想像の及ばない世界の話である。
06. 2012年5月16日 15:51:34 : bmrLm3mkDg 　TOE(Theory Of Everything)統一理論は理論物理学者の夢だからな。 　ミクロ世界の記述理論である量子力学とマクロ世界の記述理論である一般相対性理論を包含した理論を構築しようとういう試みで、今の所、数学的な思考と操作の段階で検証手段すらないものだ。 　次元数は対象となる理論の基で素粒子が生み出される為に必要なパラメータの数で決まり当然ベースとなる理論が違えば変わる。 　 　>>04のように「長い目で暖かく見守るのが正しい」態度であると思う。
07. エリック・カートマン 2012年5月18日 13:17:26 : T4maj2bRinWc2 : 5dD4w9dvwY わて、この話はよ〜わかりますわ〜 それからね〜宇宙に存在する4つの力 重力と電磁力と弱い相互作用に強い相互作用いいまんのか〜? それを統一させる、大統一理論を模索してるなかで、超ヒモ理論が出てきたと 思うねんけど、 もっとシンプルにもう一つの力の存在を仮定したら、謎が解けそうな気がしまんねん その力とは、調和力というか、結合力(重力とは別の〜)というか、 それとも反エントロピ〜力とでもいいますか〜秩序化力といいますか〜 それとも生命力とでもいいますか〜 そんな感じの力ですねん エントロピ〜増大の法則ってありますやろ〜 熱力学の法則で、ほっとったらなんでも無秩序化が進むっちゅうやつですわ〜 それの反対ですわ〜 4つの力以外にその力があるか〜 それとも、大統一理論で出てくる、 その4つの力の根本がその力かも知れませんのや〜 その力があると仮定してそれを探っていったら、 超ヒモ理論も大統一理論も完成するかもわかりまへんで〜 うにゃにゃ〜
08. 2012年5月19日 23:04:14 : JZ3J0fnQLo >>02 1.>５次元 一般性相対論は時間空間の４次元。 曲面は２次元で曲率で表され曲面に垂直な３次元方向は捩れ率で表される。 一般性相対論は４次元曲面で曲率（光の曲がり方）で表され捩れ率は零で等価原理 が保証している。 逆に実験で等価原理が破れたら５次元以上の可能性がある。 2.>10次元 強い力由来の紐理論では素粒子のボゾンとフェルミオンで無矛盾な次元=10次元。 無矛盾とは局所的にゲージ対称性などが破れない、アノマリーがないことで 超対称性を入れた紐理論では消去法で１０次元が決まる。 ４＋６で余りの６次元が面倒だったが超紐理論でDブレインのソリトン解が発見 された。これが４次元の膜で我々の世界。 余剰次元とは閉弦の重力で結ばれているとよくいわれる。 1.と２．を合わせて力の統一理論を考えていると思う。 向山信治さんはダークマターやエネルギーなしのゴースト凝縮宇宙論と思った。 相対論のローレンツ対称性が自発的に破れてダークマターやダークエネルギーを 説明できる。素粒子標準モデルでゲージ対称性が自発的に破れヒッグス機構で 質量を獲得するのと同様。 LHC実験でヒッグス粒子発見が先だがゴースト凝縮はどうなったのだろうか？ ６次元に解決を求めるのは可能性の一つだろうが、問題をあの世に送ってしまう 気もする。
09. 2012年5月20日 09:34:27 : WDXVTlrXQw 08さんへ　02です。 御回答ありがとうございます。 カルツァ=クライン理論を幾何学ベースに拡張し、紐理論に超対称性を持ち込んだ超紐理論を応用した結果、10次元時空(直交基底ベクトルが10本ある空間)を必要としたのですね！ とても優しく解り易いです、どうも4次元に加えて残りの6次元は量子レベルで巻き上げられている為に小さなエネルギーでは観測出来ず、知覚体感不可、実験検証不可で一般人の頭では仮想イメージの明確な定義がし辛かったのですが今スッキリとまとまりました！ 瞼を閉じた状態で宇宙全体の構造が整然と調和したマップが出来ます、本当に宇宙はめちゃくちゃ複雑で広いのですね！ スピリチュアルだオカルト言う人間は狂っていたようです、実際の宇宙像はずっとずっと遥かに上でした！
10. 2012年5月27日 01:27:44 : qpHkpcqbKc 08さん 「曲面は２次元で曲率で表され曲面に垂直な３次元方向は捩れ率で表される。」 捩率はこの場合2次元の範疇に含まれているのではありませんか？３次元方向はパラメーターで、これで曲面が定義できます。それは宇宙の曲率を定義する際にも登場しています。つまり、３次元空間の宇宙の曲率を表現するためには４次元目に相当する空間パラメーターを導入していると。その際、捩率は0と見做されています。捩率を考慮すると電磁場を幾何学的に表現することができますが、08さんが述べている捩れ率とは捩率とは異なるものなのでしょうか。 「一般性相対論は４次元曲面で曲率（光の曲がり方）で表され捩れ率は零で等価原理が保証している。」 は寡聞にして知りませんでした。参考文献をお教え下さい。 阿修羅で物理の勉強の場が得られるとは、想定外の喜びです。ありがとうございます。(^O^)

11. 2012年5月28日 22:14:30 : kv0iZSiaVk >10さん>>08です>>08は>02さんへの短いコメントですし、以下も相対論の大雑把なコメントです。 1.曲面と内在的測定 >平面曲線は曲率で空間曲線はフルネセレの公式で曲率と捩率（捩れ率、トーション）で表される。 >曲面上の測定は接平面上で行われる。曲面上の曲線を接平面に正射影した曲線の 曲率が測地的曲率で測地線は０。この意味で曲率は曲がり、捩率は平面からの 立ち上がり量です。 >ガウスの曲面論では第一基本形式（量）＝接平面の内積＝計量、第二基本形式（量）＝接平面に垂直、として測定は計量で表せる量なら測定可能。内在的幾何。 実は測地線も測地的曲率もガウス曲率（三角形の内角和）も計量で表され測定 可能量。局所的接平面も内在的に表される。 >第一基本形式=計量と接平面のレビチビタ接続を４次元曲面で考えたのがリーマン幾何。接平面に特殊相対論の平坦な４次元ミンコフスキー空間を対応させ、計量は 双曲的とする。 >ガウス曲率はリーマン曲率テンソルが対応し測地線は自由落下、光の経路となる。物理量は座標（観測者の立場）に拠らないテンソル量で表現。一般相対性原理。 >クリストッフェル記号（添え字は対称）でテンソルでなく見かけの重力を表す。 等価原理の幾何的表現で局所慣性系を保証。佐藤勝彦「相対性理論」他。 >計量で表される内在量は４次元時空内で測定が可能。 2.捩率 >曲率テンソルと捩率テンソルのアフィン接続と計量が唯一両立するのがレビチビタ接続で捩率テンソルが０。つまり、クリストッフェル記号の添え字が対称。 >捩率テンソルと空間曲線の捩率の幾何的関係は矢野健太郎「接続の幾何学」が 参考になると思うがいかがだろうか。 >等価原理が実験で破れたら一般相対性理論の組み立てに綻びが出たということで 単に捩率テンソルの幾何では対応できないと思う。 アインシュタインの重力場方程式は曲率テンソルが物質で決まる力学関係で静的幾何ではないし時空のさざなみ、重力波も連星観測で間接的に実証されている。 ５次元以上の物理も真剣に検討されるだろう。今は可能性だけの段階だが。 長く書きすぎましたのでこれまでにします。
12. 2012年5月28日 22:23:51 : kv0iZSiaVk >11へ>>10を訂正 ミンコフスキー空間に対応するのは単に「接平面」でなく「局所慣性系」。
13. 2012年5月30日 20:21:08 : kv0iZSiaVk �T. >12 訂正　 ×　>11へ>>10を訂正 ○　>11を訂正 �U. >11 訂正のまとめ １．11行目　×　接平面　○　平坦な局所慣性系 ２．20行目　×　唯一両立するのが　○唯一両立する対称接続が ３．27行目　×　連星　　○中性子連星 捩率の追加>>2次元曲面は曲率テンソルと捩率テンソルで表される。 レビチビタ接続は曲面を正射影した接平面上での平行４辺形で平行移動により行う。 出発点と終点は一致するから必ず捩率テンソルは０になり曲率テンソルのみになる。 この関係は空間曲線の捩率と測地曲率の関係と同じだった。
14. 2014年6月09日 19:31:16 : r0hgwFLLIY 仮説に仮説を積み上げれば、どんな理論も成り立つ。（ように見える） 一番正直な物理学者のつぶやき・・・「何にもわかりません」

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