重力とは何か ——アインシュタインから超弦理論へ、宇宙の謎に迫る

書籍情報

【幻冬舎新書】
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著 者:
大栗博司
出版社:
幻冬舎
出版年:
2012年5月
定 価:
本体880円+税

この宇宙の成り立ちを解くカギを握る「重力」の研究は、「第三の黄金時代」を迎えている

ニュートンの「万有引力の法則」により飛躍を遂げた重力の研究は、アインシュタインの一般相対論によりさらなる発展を遂げた。そしていま重力理論は、現代物理学のもうひとつの柱である量子力学との融合が試みられている。本書は、「重力は弱い」などの「重力の七不思議」から説き起こし、アインシュタインの相対論やスティーブン・ホーキングの仕事などを解説し、量子力学の基礎にふれ、いま究極の理論となることが期待されている「超弦理論」までを辿る。

一般相対論のユニークな解説。もしアインシュタインが「二次元空間」の住人だったら

まず、こう書かれている。「一般相対論では、物体の「質量」も空間を歪め、時間を伸び縮みさせると言います。それらの変化が、物体の運動に影響を与える。それこそが、アインシュタインが解明した重力の仕組みです」。このイメージをうまく掴めるように、著者は「二次元空間」の場合のアインシュタイン理論で説明を続ける。それにより、読者が紙とハサミを使って目で確認しながら理解できるようにしている。そのあとで「三次元空間」との違いを説明する。

「ブラックホールの情報問題」を解き明かす超弦理論。その過程で明らかになった「ホログラフィー原理」。重力が消える!?

ホーキングが提示した「ブラックホールの情報問題」は、自然科学の基礎である「因果律」を揺るがす問題であり、「もし超弦理論が相対論と量子力学を統一する理論であるならば、この難問への解答を出せるはず」という。超弦理論は、どのようにこの問題を解き明かしたのか。著者らが開発した「トポロジカルな弦理論」も重要な役割を果たしている。そして、この過程で明らかにされた「ホログラフィー原理」によると、空間は「ある種の「幻想」だと言える」という。

ひとこと

理論の解説だけではなく、登場する科学者や著者自身のエピソードがうまく織り込まれている。著名なホーキングの仕事も、たとえを駆使して丁寧に解説されている。

初投稿日:2014年09月07日

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