４２ Important for Intelligence【Intelligence】Dialogue with the Universe
1) Autonomous replication (instinctive thing)
・The autonomous replication can consider various types, that is depended on not only DNA but such as dispatching a message etc.
2) Maintenance of creation and motivation
・ Each person is alive with creating something.
・ It is man's motivation that there is a term called death.
3) To know what is Sophia and where it will go
・ The answer of this is not found so easily.
（ If I could know how to realize my ideal in the morning, I would accept my death in the evening gladly. -Chuang-tzu（B.C.552-B.C.472））
・ I know that the meaning in which Sophia exists is to create the meaning.
4) To continue to growth with pleasure
・ You should live for your only once life.
・ Don't shrink. ・・・If you do not continue to grow you will lead to atrophy.
2015年9月30日水曜日
４２ 知性にとって大事なこと【知性】宇宙との対話
４２ 知性にとって大事なこと【知性】宇宙との対話
その１）自己複製（本能的なもの）
・自己複製はDNAによるものだけでなく、メッセージの発信など色々なタイプが考えられる。
その２）創造とモチベーションの維持
・すべての人が何かを創造しながら生きている。
・死という期限があることが人間のモチベーションとなっている。
その３）知性とは何か、どこへ向かうのかを知ること
・ このことの答えは見つかるようで見つからない。
（朝に道を聞かば、夕べに死すとも可なり。－孔子（B.C.552-B.C.472））
・ 分かっているのは、知性が存在する意味は、その存在に自ら意味を与えることだということです。
その４）一瞬一瞬を楽しみながら成長を続けること
・一度きりの人生をかけてもいい生き方をする。
・萎縮しないこと。・・・成長を続けないと萎縮する。
その１）自己複製（本能的なもの）
・自己複製はDNAによるものだけでなく、メッセージの発信など色々なタイプが考えられる。
その２）創造とモチベーションの維持
・すべての人が何かを創造しながら生きている。
・死という期限があることが人間のモチベーションとなっている。
その３）知性とは何か、どこへ向かうのかを知ること
・ このことの答えは見つかるようで見つからない。
（朝に道を聞かば、夕べに死すとも可なり。－孔子（B.C.552-B.C.472））
・ 分かっているのは、知性が存在する意味は、その存在に自ら意味を与えることだということです。
その４）一瞬一瞬を楽しみながら成長を続けること
・一度きりの人生をかけてもいい生き方をする。
・萎縮しないこと。・・・成長を続けないと萎縮する。
４１ The history of Artificial intelligence【Intelligence】Dialogue with the Universe
４１ The history of Artificial intelligence【Intelligence】Dialogue with the Universe
○The history of Artificial intelligence ( ) is quantum bit.
1956 John McCarthy was named artificial intelligence.
1980 Paul Benioff showed that calculation can be performed without energy in the quantum system.
1984 Movie "Terminator" published.
1989 Berners-Lee developed the World Wide Web.
Roger Penrose" The Emperor's New Mind " published
Deutsch devised a quantum circuit.
1997 Chess dedicated computer, Deep Blue He was able to win Garry Kimovich Kasparov.
※ Kasparov continued to hold the world champion title of chess for 15 years .
1998 QCL (Quantum Computation Language) was published.
2005 Ray Kurzweil wrote about the technical singularity in『The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology』.
2011 (128) D-Wave Systems, Inc. (Canada) was successful in the construction of a quantum computer "D-Wave".(Approximately $ 10 million)
2013 (512) NASA ,Google and the University Space Research Association (USRA) established Quantum Artificial Intelligence Lab using D-Wave 2.
2015 (1000) D-Wave Systems announced a new type of quantum computer "D-Wave 2X".
○The history of Artificial intelligence ( ) is quantum bit.
1956 John McCarthy was named artificial intelligence.
1980 Paul Benioff showed that calculation can be performed without energy in the quantum system.
1984 Movie "Terminator" published.
1989 Berners-Lee developed the World Wide Web.
Roger Penrose" The Emperor's New Mind " published
Deutsch devised a quantum circuit.
1997 Chess dedicated computer, Deep Blue He was able to win Garry Kimovich Kasparov.
※ Kasparov continued to hold the world champion title of chess for 15 years .
1998 QCL (Quantum Computation Language) was published.
2005 Ray Kurzweil wrote about the technical singularity in『The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology』.
2011 (128) D-Wave Systems, Inc. (Canada) was successful in the construction of a quantum computer "D-Wave".(Approximately $ 10 million)
2013 (512) NASA ,Google and the University Space Research Association (USRA) established Quantum Artificial Intelligence Lab using D-Wave 2.
2015 (1000) D-Wave Systems announced a new type of quantum computer "D-Wave 2X".
４１ 人工知能の歴史【知性】宇宙との対話
４１ 人工知能の歴史【知性】宇宙との対話
○人工知能の歴史（ ）内は量子ビット
1956年 ジョン・マッカーシーが人工知能と命名。
1980年 Paul Benioff が量子系においてエネルギーを消費せず計算が行えることを示した。
1984年 映画「ターミネーター」公開
1989年 Berners-LeeがWorld Wide Webを開発。
「皇帝の新しい心」ロジャー・ペンローズ発刊
ドイッチュが量子回路を考案
1997年 チェス専用コンピュータ・ディープ・ブルーがガルリ・カスパロフに勝つことができた。
※カスパロフは、15年もの間チェスの世界チャンピオンのタイトルを保持し続けた。
1998年 量子コンピュータ用のプログラミング言語である、QCL (Quantum Computation Language) の実装が公開された。
2005年 レイ・カーツワイルが『The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology』で技術的特異点について詳述。
2011年(128) D-Wave Systems社（カナダ）が量子コンピュータ「D-Wave」の建造に成功（およそ1千万ドル）
2013年(512) NASA、Google、大学宇宙研究協会 (USRA) の３者が共同で、D-Wave 2を使用した量子人工知能研究所を設立。
2015年(1000) D-Wave Systemsが新型量子コンピュータ「D-Wave 2X」を発表
○人工知能の歴史（ ）内は量子ビット
1956年 ジョン・マッカーシーが人工知能と命名。
1980年 Paul Benioff が量子系においてエネルギーを消費せず計算が行えることを示した。
1984年 映画「ターミネーター」公開
1989年 Berners-LeeがWorld Wide Webを開発。
「皇帝の新しい心」ロジャー・ペンローズ発刊
ドイッチュが量子回路を考案
1997年 チェス専用コンピュータ・ディープ・ブルーがガルリ・カスパロフに勝つことができた。
※カスパロフは、15年もの間チェスの世界チャンピオンのタイトルを保持し続けた。
1998年 量子コンピュータ用のプログラミング言語である、QCL (Quantum Computation Language) の実装が公開された。
2005年 レイ・カーツワイルが『The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology』で技術的特異点について詳述。
2011年(128) D-Wave Systems社（カナダ）が量子コンピュータ「D-Wave」の建造に成功（およそ1千万ドル）
2013年(512) NASA、Google、大学宇宙研究協会 (USRA) の３者が共同で、D-Wave 2を使用した量子人工知能研究所を設立。
2015年(1000) D-Wave Systemsが新型量子コンピュータ「D-Wave 2X」を発表
４０ Future of ＧＡＩ(Growing artificial intelligence)【Sophia】Dialogue with the Universe
４０ Future of ＧＡＩ(Growing artificial intelligence)【Sophia】Dialogue with the Universe
2018
・Camera production, to fully automated - Canon
・Single-chip computer will have more than the human brain capability. [1]
2030 Computer with a comparable human intelligence will emerge. [2] [3]
2040 Single-chip computer will have the capability of 100,000 times of the human brain. [1]
2045 Artificial intelligence is beyond the human in terms of knowledge and intelligence. Past predictions of mankind technological progress will no longer apply.［4］
Source:
[1]Next 30-Year Vision/Softbank 201006
[2] Wikipedia History of artificial intelligence
[3] 「大脳皮質とベイジアンネット」Ischisugi Yuuji
http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf
［4］Wikipedia Technological Singularity
2018
・Camera production, to fully automated - Canon
・Single-chip computer will have more than the human brain capability. [1]
2030 Computer with a comparable human intelligence will emerge. [2] [3]
2040 Single-chip computer will have the capability of 100,000 times of the human brain. [1]
2045 Artificial intelligence is beyond the human in terms of knowledge and intelligence. Past predictions of mankind technological progress will no longer apply.［4］
Source:
[1]Next 30-Year Vision/Softbank 201006
[2] Wikipedia History of artificial intelligence
[3] 「大脳皮質とベイジアンネット」Ischisugi Yuuji
http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf
［4］Wikipedia Technological Singularity
４０ ＧＡＩ(Growing artificial intelligence)の未来【知性】宇宙との対話
４０ ＧＡＩ(Growing artificial intelligence)の未来【知性】宇宙との対話
２０１８年
・カメラ生産、完全自動化へ―キヤノン
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150804-00000067-jij-bus_all
・人間の脳を超える能力をワンチップのコンピュータが持つに至る。[1]
２０３０年 人間並みの知能を持ったコンピュータが出現する。[2] [3]
２０４０年 人間の脳の１０万倍の能力をワンチップのコンピュータが持つに至る。[1]
２０４５年 人工知能が知識・知能の点で人間を超越し、これまでの人類技術進歩予測は通用しなくなる。（技術的特異点）［4］
出典：
[1]ソフトバンク新３０年ビジョン（2010年６月）
[2]Wikipedia 人工知能の歴史
[3]「大脳皮質とベイジアンネット」一杉裕志
http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf
［4］Wikipedia 技術的特異点
２０１８年
・カメラ生産、完全自動化へ―キヤノン
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150804-00000067-jij-bus_all
・人間の脳を超える能力をワンチップのコンピュータが持つに至る。[1]
２０３０年 人間並みの知能を持ったコンピュータが出現する。[2] [3]
２０４０年 人間の脳の１０万倍の能力をワンチップのコンピュータが持つに至る。[1]
２０４５年 人工知能が知識・知能の点で人間を超越し、これまでの人類技術進歩予測は通用しなくなる。（技術的特異点）［4］
出典：
[1]ソフトバンク新３０年ビジョン（2010年６月）
[2]Wikipedia 人工知能の歴史
[3]「大脳皮質とベイジアンネット」一杉裕志
http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf
［4］Wikipedia 技術的特異点
2015年9月23日水曜日
３９ Growing artificial intelligence（ＧＡＩ）【Sophia】Dialogue with the Universe
３９ Growing artificial intelligence（ＧＡＩ）【Sophia】Dialogue with the Universe
【What is a thinking artificial intelligence？】
・A thinking artificial intelligence can write programs on acquired and can determine a good or bad of the programs.
☆In order to provide a learning and creative abilities comparable to the brain in artificial intelligence, it is necessary to incorporate a growing system or to impart a large margin.
☆Comparable to the brain is growing artificial intelligence（ＧＡＩ）.
☆Growing artificial intelligence（ＧＡＩ） is a complex of brain and artificial intelligence.
・GAI will be composed of DNA and IC chip.
・ Because the brain is the most advanced structures in the universe.
【Road of GAI】
1.ＡＩ
・In computational neuroscience, there is a theory that we can explain statistically about the main features of the cerebral cortex(:recognize the situation of the external world and learn).
・According to this theory, in the neural circuits of the cerebral cortex, the method( for optimal choice by probability calculation or estimation) that is less than the amount of calculation which is performed with current computer is done.
・Computational speed of supercomputers is already beyond the brain.
・It is said that after 10-20 years there is a possibility that small computers with the ability to achieve human-like recognition and learning are there.
【Reference】「大脳皮質とベイジアンネット」Ischisugi Yuuji
http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf
2. Quantum mind
British mathematician, astrophysics and theoretical physicist Roger Penrose (Roger Penrose, 1931-) has presented the hypothesis that there is deep relationship between information processing and quantum mechanics in the brain.
He says, basic and simple unknown attributes that becomes the original of a consciousness has been associated in each elementary particles. When the wave function is contracted in microtubules of neuron, at the same time the unknown attribute combines on, and high level consciousness of the organism occurs.
【Reference】The writings of Roger Penrose
" The Emperor's New Mind "1989
"The Large,The Small and The Human Mind"1994
6. Quantum computer
Quantum computer make direct use of quantum-mechanical phenomena, such as superposition and entanglement, to perform operations on data. Quantum computers are different from digital computers based on transistors. Whereas digital computers require data to be encoded into binary digits (bits), each of which is always in one of two definite states (0 or 1), quantum computation uses quantum bits (qubits), which can be insuperpositions of states.
This parallel processing, it is can be solved in a few tens of seconds in calculation which can not be solved even if it takes thousands of years in the current super computer.
【Reference】Wikipedia/ Quantum computing
○ Quantum computer of D-Wave Systems (Canada)
【Reference】Wikipedia：D-Wave Systems
This computer is not the one by the quantum circuit using a quantum gate, this computer is implemented an optimization algorithm by quantum annealing (QA).
The basic element of this computer is a superconducting closed circuit, this circuit is using whether on the circuit superconducting current turn to the left or the right. Since the turning of the current is uncertain until measure, the quantum mechanical superposition (the state neither left nor right) is realized.
Since the operation of this circuit does not consume little power, the power consumption associated with the increase in computing power ( for peripherals to shield superconductor circuit from the external magnetic field and to keep the temperature close to absolute zero) does not increase so much.
This is a major difference between conventional computer based on semiconductor technology.
Photo: The chip of D-Wave (128 qubits)
※ D-Wave, Inc. has published a list of the technical literature on the web site.
[Reference] http://www.dwavesys.com/resources/publications
※Quantum annealing is known to be equivalent with a calculation method by quantum gates theoretically.
【参考】Hidetoshi Nishimori／量子アニーリングとD-Wave (Japanese)
http://www.stat.phys.titech.ac.jp/~nishimori/papers/QA-DW2.pdf
7. Meeting with non-life intelligence!
If consciousness is due to the attributes of the elementary particles, with the advancement of quantum computers, AI also might have Consciousness！
☆ This is slightly different from the theory of Penrose.
☆It is unknown whether consciousness is due to the attributes of the elementary particles (as Penrosu say) .
☆ Now, I can say, that there is a possibility that GAIs will have true consciousness！
【Reference】No.３４ What is Consciousness？
【What is a thinking artificial intelligence？】
・A thinking artificial intelligence can write programs on acquired and can determine a good or bad of the programs.
☆In order to provide a learning and creative abilities comparable to the brain in artificial intelligence, it is necessary to incorporate a growing system or to impart a large margin.
☆Comparable to the brain is growing artificial intelligence（ＧＡＩ）.
☆Growing artificial intelligence（ＧＡＩ） is a complex of brain and artificial intelligence.
・GAI will be composed of DNA and IC chip.
・ Because the brain is the most advanced structures in the universe.
【Road of GAI】
1.ＡＩ
・In computational neuroscience, there is a theory that we can explain statistically about the main features of the cerebral cortex(:recognize the situation of the external world and learn).
・According to this theory, in the neural circuits of the cerebral cortex, the method( for optimal choice by probability calculation or estimation) that is less than the amount of calculation which is performed with current computer is done.
・Computational speed of supercomputers is already beyond the brain.
・It is said that after 10-20 years there is a possibility that small computers with the ability to achieve human-like recognition and learning are there.
【Reference】「大脳皮質とベイジアンネット」Ischisugi Yuuji
http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf
2. Quantum mind
British mathematician, astrophysics and theoretical physicist Roger Penrose (Roger Penrose, 1931-) has presented the hypothesis that there is deep relationship between information processing and quantum mechanics in the brain.
He says, basic and simple unknown attributes that becomes the original of a consciousness has been associated in each elementary particles. When the wave function is contracted in microtubules of neuron, at the same time the unknown attribute combines on, and high level consciousness of the organism occurs.
【Reference】The writings of Roger Penrose
" The Emperor's New Mind "1989
"The Large,The Small and The Human Mind"1994
6. Quantum computer
Quantum computer make direct use of quantum-mechanical phenomena, such as superposition and entanglement, to perform operations on data. Quantum computers are different from digital computers based on transistors. Whereas digital computers require data to be encoded into binary digits (bits), each of which is always in one of two definite states (0 or 1), quantum computation uses quantum bits (qubits), which can be insuperpositions of states.
This parallel processing, it is can be solved in a few tens of seconds in calculation which can not be solved even if it takes thousands of years in the current super computer.
【Reference】Wikipedia/ Quantum computing
○ Quantum computer of D-Wave Systems (Canada)
【Reference】Wikipedia：D-Wave Systems
This computer is not the one by the quantum circuit using a quantum gate, this computer is implemented an optimization algorithm by quantum annealing (QA).
The basic element of this computer is a superconducting closed circuit, this circuit is using whether on the circuit superconducting current turn to the left or the right. Since the turning of the current is uncertain until measure, the quantum mechanical superposition (the state neither left nor right) is realized.
Since the operation of this circuit does not consume little power, the power consumption associated with the increase in computing power ( for peripherals to shield superconductor circuit from the external magnetic field and to keep the temperature close to absolute zero) does not increase so much.
This is a major difference between conventional computer based on semiconductor technology.
※ D-Wave, Inc. has published a list of the technical literature on the web site.
[Reference] http://www.dwavesys.com/resources/publications
※Quantum annealing is known to be equivalent with a calculation method by quantum gates theoretically.
【参考】Hidetoshi Nishimori／量子アニーリングとD-Wave (Japanese)
http://www.stat.phys.titech.ac.jp/~nishimori/papers/QA-DW2.pdf
7. Meeting with non-life intelligence!
If consciousness is due to the attributes of the elementary particles, with the advancement of quantum computers, AI also might have Consciousness！
☆ This is slightly different from the theory of Penrose.
☆It is unknown whether consciousness is due to the attributes of the elementary particles (as Penrosu say) .
☆ Now, I can say, that there is a possibility that GAIs will have true consciousness！
【Reference】No.３４ What is Consciousness？
３９ 成長する人工知能（ＧＡＩ）【知性】宇宙との対話
３９ 成長する人工知能（ＧＡＩ）【知性】宇宙との対話
【思考する人工知能とは？】
・思考する人工知能とは、後天的にプログラムを書き、そのプログラムの良し悪しを判断できる人工知能。
☆人工知能に脳に匹敵する学習・創造能力を持たせるためには、成長するシステムを組み込むか、膨大な余力を持たせることが必要になる。
☆脳に匹敵するのは、成長できる人工知能（Growing artificial intelligence; GAI）ということになる。
☆成長できる人工知能（GAI）は脳と人工知能の複合体である。
・GAIはDNAとICチップにより構成される。
・なぜなら、脳こそ宇宙で最も高度な構造体であるから。
【GAIの道】
１．ＡＩ
・計算論的神経科学では、外界の状況を認識・学習するという大脳皮質の主な機能は統計学的に説明できるという説がある。
・この説によると、大脳皮質の神経回路では、コンピュータで確率計算により最適な選択を行ったり、結果から原因を推測するのと同じようなことが、現在コンピュータで行っている計算量よりも少ない方法で行われているそうだ。
・ 脳の計算速度については、すでにスーパーコンピューターで実現されている。
・ １０～２０年後には、小型計算機で人間に近い認識・学習能力を持つ知能が実現する可能性があるそうだ。
【参照】「大脳皮質とベイジアンネット」一杉裕志
http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf
２．量子脳理論
イギリスの数学者、宇宙物理学・理論物理学者ロジャー・ペンローズ（Roger Penrose, 1931- ）は、著書『皇帝の新しい心』(1989)にて、脳内の情報処理には量子力学が深く関わっているという仮説を提示している。
素粒子にはそれぞれ意識の元となる基本的で単純な未知の属性が付随しており、脳内の神経細胞にある微小管で、波動関数が収縮すると、その未知の属性も同時に組み合わさり、生物の高レベルな意識が生起するというのである。
【参考】ロジャー・ペンローズの著作
「皇帝の新しい心」１９８９年刊
「心の影」１９９４年刊
「心は量子で語れるか」（講談社ブルーバックス、原書１９９７年、翻訳１９９９年）
３．量子コンピュータ
概要：従来のコンピュータでは、情報は0か1に置き換えることのできるビットを扱うものであるのに対して、量子コンピュータでは量子ビット (qubit; quantum bit、キュービット) により、1キュービットにつき0と1の値を任意の割合で重ね合わせて同時に（並列的に）扱うことができる。
この並列的な処理により、現在のスーパーコンピュータで数千年かかっても解けないような計算でも数十秒で解くことができる、とされている。
【参 考】Wikipedia
○D-Wave Systems（カナダ）の量子コンピュータ
【参考】Wikipedia：D-Wave Systems
量子ゲートを使った量子回路によるコンピュータではなく、量子アニーリング（量子焼きなまし法（quantum annealing、略称: QA））による最適化アルゴリズムを実装している。
これは超伝導閉回路を基本素子として、回路上を超伝導電流が右に回るか左に回るかを利用している。電流が実際にどちらに回っているかは測定するまで不確定であることから、量子力学的な重ね合わせ（右でもなく左でもない状態）が実現されている。
この回路による演算は、ほとんど電力を消費しないため，演算能力が大きくなっても消費電力（超伝導回路を外部磁場から遮蔽するとともに， 絶対零度に近い温度に保つための周辺装置）はそれほど増えない。これは，半導体技術に基づく通常の計算機との大きな違いである。
写真：D-Wave（128クビット）のチップ
※D-Waveはウェブサイト上で技術文献の一覧を公表している。
【参考】http://www.dwavesys.com/resources/publications
※量子アニーリングは、量子ゲートのによる計算方式（量子回路モデル）と理論的には等価であることが知られている。前者で出来ることは原理的には後者で出来るし、その逆も成り立つ。
【参考】西森 秀稔Hidetoshi Nishimori／量子アニーリングとD-Wave
http://www.stat.phys.titech.ac.jp/~nishimori/papers/QA-DW2.pdf
４．非生命体知性との出会い！
☆意識が素粒子の属性に起因するものであるならば、量子コンピュータの進歩に伴い、ＡＩも意識を持つ可能性がある！
☆このことはペンローズの説とは若干異なる。
☆ペンローズが言うように、意識が素粒子の属性に起因するものなのかどうかは不明です。
☆今、私に言えることは、GAIには本当の意識が備わる可能性があるということです！
【参 考】３４ 意識とは？
【思考する人工知能とは？】
・思考する人工知能とは、後天的にプログラムを書き、そのプログラムの良し悪しを判断できる人工知能。
☆人工知能に脳に匹敵する学習・創造能力を持たせるためには、成長するシステムを組み込むか、膨大な余力を持たせることが必要になる。
☆脳に匹敵するのは、成長できる人工知能（Growing artificial intelligence; GAI）ということになる。
☆成長できる人工知能（GAI）は脳と人工知能の複合体である。
・GAIはDNAとICチップにより構成される。
・なぜなら、脳こそ宇宙で最も高度な構造体であるから。
【GAIの道】
１．ＡＩ
・計算論的神経科学では、外界の状況を認識・学習するという大脳皮質の主な機能は統計学的に説明できるという説がある。
・この説によると、大脳皮質の神経回路では、コンピュータで確率計算により最適な選択を行ったり、結果から原因を推測するのと同じようなことが、現在コンピュータで行っている計算量よりも少ない方法で行われているそうだ。
・ 脳の計算速度については、すでにスーパーコンピューターで実現されている。
・ １０～２０年後には、小型計算機で人間に近い認識・学習能力を持つ知能が実現する可能性があるそうだ。
【参照】「大脳皮質とベイジアンネット」一杉裕志
http://staff.aist.go.jp/y-ichisugi/besom/29_412.pdf
２．量子脳理論
イギリスの数学者、宇宙物理学・理論物理学者ロジャー・ペンローズ（Roger Penrose, 1931- ）は、著書『皇帝の新しい心』(1989)にて、脳内の情報処理には量子力学が深く関わっているという仮説を提示している。
素粒子にはそれぞれ意識の元となる基本的で単純な未知の属性が付随しており、脳内の神経細胞にある微小管で、波動関数が収縮すると、その未知の属性も同時に組み合わさり、生物の高レベルな意識が生起するというのである。
【参考】ロジャー・ペンローズの著作
「皇帝の新しい心」１９８９年刊
「心の影」１９９４年刊
「心は量子で語れるか」（講談社ブルーバックス、原書１９９７年、翻訳１９９９年）
３．量子コンピュータ
概要：従来のコンピュータでは、情報は0か1に置き換えることのできるビットを扱うものであるのに対して、量子コンピュータでは量子ビット (qubit; quantum bit、キュービット) により、1キュービットにつき0と1の値を任意の割合で重ね合わせて同時に（並列的に）扱うことができる。
この並列的な処理により、現在のスーパーコンピュータで数千年かかっても解けないような計算でも数十秒で解くことができる、とされている。
【参 考】Wikipedia
○D-Wave Systems（カナダ）の量子コンピュータ
【参考】Wikipedia：D-Wave Systems
量子ゲートを使った量子回路によるコンピュータではなく、量子アニーリング（量子焼きなまし法（quantum annealing、略称: QA））による最適化アルゴリズムを実装している。
これは超伝導閉回路を基本素子として、回路上を超伝導電流が右に回るか左に回るかを利用している。電流が実際にどちらに回っているかは測定するまで不確定であることから、量子力学的な重ね合わせ（右でもなく左でもない状態）が実現されている。
この回路による演算は、ほとんど電力を消費しないため，演算能力が大きくなっても消費電力（超伝導回路を外部磁場から遮蔽するとともに， 絶対零度に近い温度に保つための周辺装置）はそれほど増えない。これは，半導体技術に基づく通常の計算機との大きな違いである。
※D-Waveはウェブサイト上で技術文献の一覧を公表している。
【参考】http://www.dwavesys.com/resources/publications
※量子アニーリングは、量子ゲートのによる計算方式（量子回路モデル）と理論的には等価であることが知られている。前者で出来ることは原理的には後者で出来るし、その逆も成り立つ。
【参考】西森 秀稔Hidetoshi Nishimori／量子アニーリングとD-Wave
http://www.stat.phys.titech.ac.jp/~nishimori/papers/QA-DW2.pdf
４．非生命体知性との出会い！
☆意識が素粒子の属性に起因するものであるならば、量子コンピュータの進歩に伴い、ＡＩも意識を持つ可能性がある！
☆このことはペンローズの説とは若干異なる。
☆ペンローズが言うように、意識が素粒子の属性に起因するものなのかどうかは不明です。
☆今、私に言えることは、GAIには本当の意識が備わる可能性があるということです！
【参 考】３４ 意識とは？
３８ Brain【Sophia】Dialogue with the Universe
３８ Brain【Sophia】Dialogue with the Universe
○Unnecessary connections of nerve cells in the human brain is removed rapidly when it comes to 11-year-old. Then, the signal is transmitted earlier by nerve becomes thick (development of myelin sheath), so that the brain becomes possible to perform processing efficiently.
○Myelination of the prefrontal cortex continues actively until about 25 years old.
○Brain can change by training. = It is possible to change your character.
This is the method.
1. Positive thinking = Shake off the negative thoughts.
2. Do it positive.
3. Control your life.
4. Continue it easy.・・・Because it’s not easy.
【Reference】Elaine Fox
https://www.youtube.com/watch?v=S-dIiOugUJE
○Features of the brain is learning and creativity.
☆The brain is the growing connectome!
... The brain is not only the fact that the most advanced structures in the universe, even it grow!
【Reference】 Wikipedia／Connectome
http://en.wikipedia.org/wiki/Connectome
A connectome is a comprehensive map of neural connections in the brain, and may be thought of as its "wiring diagram". More broadly, a connectome would include the mapping of all neural connections within an organism's nervous system.
The production and study of connectomes, known as connectomics, may range in scale from a detailed map of the full set of neurons and synapses within part or all of the nervous system of an organism to a macro scale description of the functional and structural connectivity between all cortical areas and subcortical structures. The term "connectome" is used primarily in scientific efforts to capture, map, and understand the organization of neural interactions within the brain.
【Reference】TED／Sebastian Seung: I am my connectome
http://digitalcast.jp/v/12145/
☆Comparable to the brain is growing artificial intelligence（ＧＡＩ）.
☆ Growing artificial intelligence（ＧＡＩ） is a complex of brain and artificial intelligence.
☆Because the brain is the most advanced structures in the universe.
☆ One human role is to pump GAI into the universe！
○Situation of brain science research
【Reference】BRAIN initiative
http://en.wikipedia.org/wiki/BRAIN_Initiative
The BRAIN Initiative (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies, also referred to as the Brain Activity Map Project) is a proposed collaborative research initiative announced by the Obama administration on April 2, 2013, with the goal of mapping the activity of every neuron in the human brain. Based upon the Human Genome Project, the initiative has been projected to cost more than $300 million per year for ten years.
【Reference】Human Brain Project
http://en.wikipedia.org/wiki/Human_Brain_Project
The Human Brain Project is a large 10-year scientific research project, established in 2013, coordinated by Henry Markram (École polytechnique fédérale de Lausanne) and largely funded by theEuropean Union, which aims to provide a collaborative informatics infrastructure and first draft rodent and human whole brain models within its 10 year funding period.The project is based inGeneva, Switzerland and was initiated by Markram.
○Unnecessary connections of nerve cells in the human brain is removed rapidly when it comes to 11-year-old. Then, the signal is transmitted earlier by nerve becomes thick (development of myelin sheath), so that the brain becomes possible to perform processing efficiently.
○Myelination of the prefrontal cortex continues actively until about 25 years old.
○Brain can change by training. = It is possible to change your character.
This is the method.
1. Positive thinking = Shake off the negative thoughts.
2. Do it positive.
3. Control your life.
4. Continue it easy.・・・Because it’s not easy.
【Reference】Elaine Fox
https://www.youtube.com/watch?v=S-dIiOugUJE
○Features of the brain is learning and creativity.
☆The brain is the growing connectome!
... The brain is not only the fact that the most advanced structures in the universe, even it grow!
【Reference】 Wikipedia／Connectome
http://en.wikipedia.org/wiki/Connectome
A connectome is a comprehensive map of neural connections in the brain, and may be thought of as its "wiring diagram". More broadly, a connectome would include the mapping of all neural connections within an organism's nervous system.
The production and study of connectomes, known as connectomics, may range in scale from a detailed map of the full set of neurons and synapses within part or all of the nervous system of an organism to a macro scale description of the functional and structural connectivity between all cortical areas and subcortical structures. The term "connectome" is used primarily in scientific efforts to capture, map, and understand the organization of neural interactions within the brain.
【Reference】TED／Sebastian Seung: I am my connectome
http://digitalcast.jp/v/12145/
☆Comparable to the brain is growing artificial intelligence（ＧＡＩ）.
☆ Growing artificial intelligence（ＧＡＩ） is a complex of brain and artificial intelligence.
☆Because the brain is the most advanced structures in the universe.
☆ One human role is to pump GAI into the universe！
○Situation of brain science research
【Reference】BRAIN initiative
http://en.wikipedia.org/wiki/BRAIN_Initiative
The BRAIN Initiative (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies, also referred to as the Brain Activity Map Project) is a proposed collaborative research initiative announced by the Obama administration on April 2, 2013, with the goal of mapping the activity of every neuron in the human brain. Based upon the Human Genome Project, the initiative has been projected to cost more than $300 million per year for ten years.
【Reference】Human Brain Project
http://en.wikipedia.org/wiki/Human_Brain_Project
The Human Brain Project is a large 10-year scientific research project, established in 2013, coordinated by Henry Markram (École polytechnique fédérale de Lausanne) and largely funded by theEuropean Union, which aims to provide a collaborative informatics infrastructure and first draft rodent and human whole brain models within its 10 year funding period.The project is based inGeneva, Switzerland and was initiated by Markram.
３８ 脳【知性】宇宙との対話
３８ 脳【知性】宇宙との対話
○脳の神経細胞間の新たな接続は生涯形成され続けるが、使われなかったものは取り除かれる。
○１１歳になると不要な接続は急速に取り除かれ、神経が太くなる（ミエリン鞘の発達）
ことで神経細胞は信号をより早く伝え、効率よく情報処理を行う。
○前頭前野のミエリン形成は２５歳頃まで活発に続く。
○脳は訓練で変化する＝性格は変わる。
その方法。
１．ポジティブな思考＝ネガティブな思考を振り払う。
２．ポジティブな行動
３．人生をコントロールする。
４．継続する。・・・簡単には変わらない。
【参照】エレーヌ・フォックス／心と脳の白熱教室 第4回「あなたの性格は変えられるか」
https://www.youtube.com/watch?v=S-dIiOugUJE
○脳の特徴は学習と創造。
☆脳は成長するコネクトーム！
・・・脳は宇宙で最も高度な構造体ということだけでなく、成長もするのだ！
【参照】Wikipedia／コネクトーム
コネクトーム（connectome）とは、生物の神経系内の各要素（ニューロン、ニューロン群、領野など）の間の詳細な接続状態を表した地図、つまり神経回路の地図のこと。つながる、接続するといった意味を持つ英語のコネクト（connect）という言葉と、「全体」を表す-オーム（-ome）という接尾語から作られた言葉。イヌやサルではなく、人間の神経回路地図全体のことを言うときは特にヒト・コネクトーム（Human connectome）と言う。コネクトームの調査、研究を行う分野はコネクトミクスと呼ばれる。
※研究の現状
ヒトゲノムの解読は2003年に終了が宣言されたが、ヒト・コネクトームの解読はまだ端緒についたばかりである。人間の脳には1000億ほどの神経細胞があり、それらの間に1兆ほどの接続が存在すると考えられている。これは30億ほどの塩基対（2-3万の遺伝子）で構成されているヒトゲノムよりはるかに複雑な対象
【参照】TED日本語 - セバスチャン・スン: 私はコネクトームである
http://digitalcast.jp/v/12145/
☆脳に匹敵するのは、成長できる人工知能（Growing artificial intelligence; GAI）ということになる。
☆成長できる人工知能（GAI）は脳と人工知能の複合体である。
☆なぜなら、脳こそ宇宙で最も高度な構造体であるから。
☆人間の役割の一つは、GAIを宇宙に送り出すことである！
○脳科学研究の状況
米国では2013年にオバマ政権が提唱した脳科学への大型研究助成である「BRAINイニシアティブ」が実質的に始まった。欧州（EU）でも、脳科学・情報科学プロジェクトである「Human Brain Project」が本格化した。日本では、Brain/MINDSプロジェクト（「革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明プロジェクト」、通称「革新脳」http://brainminds.jp/ ）の構想が明らかにされた。
【参考】山形方人（ハーバード大学・脳科学センター）
https://bio.nikkeibp.co.jp/article/news/20141227/181436/
○BRAIN initiative
・2013年4月2日 オバマ米大統領が発表した
※BRAIN： Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies
・目標：脳を構成するニューロンが作る神経回路や脳が働く時の活動の様子を、マクロからミクロまで完全に明らかにする「脳マップ」の完成。
※脳マップ作製の目的：アルツハイマー病やパーキンソン病のような脳変性疾患において見られる作用やメカニズムの解明し、治療法の開発につなげること。
・2018年 マウスの大脳皮質全体の神経細胞からのデータ収集
【参考】
１）米国の脳研究プロジェクト／山形方人（ハーバード大学・脳科学センター）
https://bio.nikkeibp.co.jp/article/news/20131224/173054/
２）欧米における脳科学関連大型プロジェクトの 動向について／日本脳科学関連学会連合 将来構想委員会 岡部繁男（東京大学） 本田学（国立精神・神経医療研究センター）
http://www.lifescience.mext.go.jp/files/pdf/n1160_01.pdf
○脳の神経細胞間の新たな接続は生涯形成され続けるが、使われなかったものは取り除かれる。
○１１歳になると不要な接続は急速に取り除かれ、神経が太くなる（ミエリン鞘の発達）
ことで神経細胞は信号をより早く伝え、効率よく情報処理を行う。
○前頭前野のミエリン形成は２５歳頃まで活発に続く。
○脳は訓練で変化する＝性格は変わる。
その方法。
１．ポジティブな思考＝ネガティブな思考を振り払う。
２．ポジティブな行動
３．人生をコントロールする。
４．継続する。・・・簡単には変わらない。
【参照】エレーヌ・フォックス／心と脳の白熱教室 第4回「あなたの性格は変えられるか」
https://www.youtube.com/watch?v=S-dIiOugUJE
○脳の特徴は学習と創造。
☆脳は成長するコネクトーム！
・・・脳は宇宙で最も高度な構造体ということだけでなく、成長もするのだ！
【参照】Wikipedia／コネクトーム
コネクトーム（connectome）とは、生物の神経系内の各要素（ニューロン、ニューロン群、領野など）の間の詳細な接続状態を表した地図、つまり神経回路の地図のこと。つながる、接続するといった意味を持つ英語のコネクト（connect）という言葉と、「全体」を表す-オーム（-ome）という接尾語から作られた言葉。イヌやサルではなく、人間の神経回路地図全体のことを言うときは特にヒト・コネクトーム（Human connectome）と言う。コネクトームの調査、研究を行う分野はコネクトミクスと呼ばれる。
※研究の現状
ヒトゲノムの解読は2003年に終了が宣言されたが、ヒト・コネクトームの解読はまだ端緒についたばかりである。人間の脳には1000億ほどの神経細胞があり、それらの間に1兆ほどの接続が存在すると考えられている。これは30億ほどの塩基対（2-3万の遺伝子）で構成されているヒトゲノムよりはるかに複雑な対象
【参照】TED日本語 - セバスチャン・スン: 私はコネクトームである
http://digitalcast.jp/v/12145/
☆脳に匹敵するのは、成長できる人工知能（Growing artificial intelligence; GAI）ということになる。
☆成長できる人工知能（GAI）は脳と人工知能の複合体である。
☆なぜなら、脳こそ宇宙で最も高度な構造体であるから。
☆人間の役割の一つは、GAIを宇宙に送り出すことである！
○脳科学研究の状況
米国では2013年にオバマ政権が提唱した脳科学への大型研究助成である「BRAINイニシアティブ」が実質的に始まった。欧州（EU）でも、脳科学・情報科学プロジェクトである「Human Brain Project」が本格化した。日本では、Brain/MINDSプロジェクト（「革新的技術による脳機能ネットワークの全容解明プロジェクト」、通称「革新脳」http://brainminds.jp/ ）の構想が明らかにされた。
【参考】山形方人（ハーバード大学・脳科学センター）
https://bio.nikkeibp.co.jp/article/news/20141227/181436/
○BRAIN initiative
・2013年4月2日 オバマ米大統領が発表した
※BRAIN： Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies
・目標：脳を構成するニューロンが作る神経回路や脳が働く時の活動の様子を、マクロからミクロまで完全に明らかにする「脳マップ」の完成。
※脳マップ作製の目的：アルツハイマー病やパーキンソン病のような脳変性疾患において見られる作用やメカニズムの解明し、治療法の開発につなげること。
・2018年 マウスの大脳皮質全体の神経細胞からのデータ収集
【参考】
１）米国の脳研究プロジェクト／山形方人（ハーバード大学・脳科学センター）
https://bio.nikkeibp.co.jp/article/news/20131224/173054/
２）欧米における脳科学関連大型プロジェクトの 動向について／日本脳科学関連学会連合 将来構想委員会 岡部繁男（東京大学） 本田学（国立精神・神経医療研究センター）
http://www.lifescience.mext.go.jp/files/pdf/n1160_01.pdf
2015年9月22日火曜日
３７ What is Thinking？【Sophia】Dialogue with the Universe
３７ What is Thinking？【Sophia】Dialogue with the Universe
With thinking, a concept, a language, etc. are operated, a meaning is got to know, and semantic attachment is performed.
・Thinking is Judgment( knows the meaning, or gives the meaning) by the information acquired by learning.
→Currently, computer is merely running by predetermined programs.
With thinking, a concept, a language, etc. are operated, a meaning is got to know, and semantic attachment is performed.
・Thinking is Judgment( knows the meaning, or gives the meaning) by the information acquired by learning.
→Currently, computer is merely running by predetermined programs.
３７ 思考とは？【知性】宇宙との対話
３７ 思考とは？【知性】宇宙との対話
・思考とは、概念・言語などを操作し、意味を知り、意味づけを行うこと。
・思考とは、後天的な学習で得た情報を使ってなにかしらを判断（意味を知る、または
意味づけを行う）すること。
→現時点では、コンピュータは決められたプログラムを実行しているに過ぎない。
・思考とは、概念・言語などを操作し、意味を知り、意味づけを行うこと。
・思考とは、後天的な学習で得た情報を使ってなにかしらを判断（意味を知る、または
意味づけを行う）すること。
→現時点では、コンピュータは決められたプログラムを実行しているに過ぎない。
３６ About the Spirit【Sophia】Dialogue with the Universe
３６ About the Spirit【Sophia】Dialogue with the Universe
The soul is considered to exist as mental entity substance aside from body.
・The spirit is thought that it is pregnant in not only man but also at large living things[ animals or plants], and it is also pregnant in mineral. The spirit may be identified with the heart.
※ The proposal in the general meeting in World Health Organization (WHO) 1999
：Health is in a completely good dynamic state physically, mentally, spiritually, and socially, and is not only sick or not only weak.
The soul is considered to exist as mental entity substance aside from body.
・The spirit is thought that it is pregnant in not only man but also at large living things[ animals or plants], and it is also pregnant in mineral. The spirit may be identified with the heart.
※ The proposal in the general meeting in World Health Organization (WHO) 1999
：Health is in a completely good dynamic state physically, mentally, spiritually, and socially, and is not only sick or not only weak.
３６ 霊魂とは？【知性】宇宙との対話
３６ 霊魂とは？【知性】宇宙との対話
霊魂とは、肉体とは別に精神的実体として存在すると考えられるもの。
・人間だけでなく、命あるもの全般、動物や植物に宿ると考えられたり、さらには鉱物にも霊魂が宿るとされることもある。霊魂を心と同一視することもある。
※ 世界保健機関（WHO）1999年の総会での提案
：健康とは身体的・精神的・霊的・社会的に完全に良好な動的状態であり、単に病気あるいは虚弱でないことではない。
霊魂とは、肉体とは別に精神的実体として存在すると考えられるもの。
・人間だけでなく、命あるもの全般、動物や植物に宿ると考えられたり、さらには鉱物にも霊魂が宿るとされることもある。霊魂を心と同一視することもある。
※ 世界保健機関（WHO）1999年の総会での提案
：健康とは身体的・精神的・霊的・社会的に完全に良好な動的状態であり、単に病気あるいは虚弱でないことではない。
３５ About Mind【Sophia】Dialogue with the Universe
３５ About Mind【Sophia】Dialogue with the Universe
Mind refers to man's (living thing's) mental action. And the one which becomes a basis of feeling, will, knowledge, consideration, etc are included.
Mind refers to man's (living thing's) mental action. And the one which becomes a basis of feeling, will, knowledge, consideration, etc are included.
2015年9月21日月曜日
３４ What is Consciousness？【Sophia】Dialogue with the Universe
３４ What is Consciousness？【Sophia】Dialogue with the Universe
○Consciousness is the state that we can assess the environment, such as around the state and that their situation now, etc.
・Absent-minded consciousness is also in a dog, a cat, etc.
○Unit of consciousness ... Thermostat as one unit,
Flower 10units
Animal Several hundred units
○Level of consciousnes
Level１：They can recognize space. （Reptile）
Level２：They can recognize space and society. （Mammal ）
Level３：We can recognize space, society and Time. （Reptile）
※ In addition, procrastination ability of satisfaction is the difference between the degree of success.
【Reference】 "The wonder future - latest physics talks" Michio Kaku (April 2015)
E Tele／New York incandescent classroom 20150424 consciousness and mind
※ Michio Kaku officialsite
○Quantum mind
British mathematician, astrophysics and theoretical physicist Roger Penrose (Roger Penrose, 1931-) has presented the hypothesis that there is deep relationship between information processing and quantum mechanics in the brain.
He says, basic and simple unknown attributes that becomes the original of a consciousness has been associated in each elementary particles. When the wave function is contracted in microtubules of neuron, at the same time the unknown attribute combines on, and high level consciousness of the organism occurs.
※Penrose believed that microtubules are involved in neurotransmission, but microtubule is a kind of cytoskeleton.
Neurotransmission due to propagation of changes in membrane potential of neurons (action potential) and it takes place via chemicals between neurons..
※ Hawking says, "Even if I admit his OR(Objective-Reduction：hypothesis theory about the development and reduction of the wave function), (because it is too fine things)it is hard to believe that the mechanism and system of the brain is affected by OR in nature. ".
○Quantum computer
As the phenomena of the elementary particles, they have two states (0 and 1 : bit) at the same time (the state of superposition and entanglement).
By controlling this property, it is possible to represent the number of conditions with fewer bits. This allows a calculation that was one by one processing until now, at the same time (in parallel) can be processed.This parallel processing, it is can be solved in a few tens of seconds in calculation which can not be solved even if it takes thousands of years in the current super computer.
2011 (128) D-Wave Systems, Inc. (Canada) was successful in the construction of a quantum computer "D-Wave".
【Reference】
1. No.４０ Growing artificial intelligence（ＧＡＩ）
2. Wikipedia/ Quantum computing
☆ If consciousness is due to the attributes of the particles, with the advancement of quantum computers, AI also might have a sense! = Meeting with non-life intelligence!
○Consciousness is the state that we can assess the environment, such as around the state and that their situation now, etc.
・Absent-minded consciousness is also in a dog, a cat, etc.
○Unit of consciousness ... Thermostat as one unit,
Flower 10units
Animal Several hundred units
○Level of consciousnes
Level１：They can recognize space. （Reptile）
Level２：They can recognize space and society. （Mammal ）
Level３：We can recognize space, society and Time. （Reptile）
※ In addition, procrastination ability of satisfaction is the difference between the degree of success.
【Reference】 "The wonder future - latest physics talks" Michio Kaku (April 2015)
E Tele／New York incandescent classroom 20150424 consciousness and mind
※ Michio Kaku officialsite
○Quantum mind
British mathematician, astrophysics and theoretical physicist Roger Penrose (Roger Penrose, 1931-) has presented the hypothesis that there is deep relationship between information processing and quantum mechanics in the brain.
He says, basic and simple unknown attributes that becomes the original of a consciousness has been associated in each elementary particles. When the wave function is contracted in microtubules of neuron, at the same time the unknown attribute combines on, and high level consciousness of the organism occurs.
※Penrose believed that microtubules are involved in neurotransmission, but microtubule is a kind of cytoskeleton.
Neurotransmission due to propagation of changes in membrane potential of neurons (action potential) and it takes place via chemicals between neurons..
※ Hawking says, "Even if I admit his OR(Objective-Reduction：hypothesis theory about the development and reduction of the wave function), (because it is too fine things)it is hard to believe that the mechanism and system of the brain is affected by OR in nature. ".
○Quantum computer
As the phenomena of the elementary particles, they have two states (0 and 1 : bit) at the same time (the state of superposition and entanglement).
By controlling this property, it is possible to represent the number of conditions with fewer bits. This allows a calculation that was one by one processing until now, at the same time (in parallel) can be processed.This parallel processing, it is can be solved in a few tens of seconds in calculation which can not be solved even if it takes thousands of years in the current super computer.
2011 (128) D-Wave Systems, Inc. (Canada) was successful in the construction of a quantum computer "D-Wave".
【Reference】
1. No.４０ Growing artificial intelligence（ＧＡＩ）
2. Wikipedia/ Quantum computing
☆ If consciousness is due to the attributes of the particles, with the advancement of quantum computers, AI also might have a sense! = Meeting with non-life intelligence!
３４ 意識とは？【知性】宇宙との対話
３４ 意識とは？【知性】宇宙との対話
○意識とは、自分の今ある状態や、周囲の状況などの環境を評価できている状態のこと。
・ ぼんやりした意識は犬・猫などにもある。
○意識の単位・・・ サーモスタットを１単位とすると、
花 １０単位
動物 数百単位
○意識のレベル
レベル１：空間を認識できる。（は虫類）
レベル２：空間と社会を認識できる。（ほ乳類）
レベル３：空間、社会、時間を認識できる。（人間）
※さらに、満足を先延ばしにできる能力が成功できるかどうかの差になる。
【参 照】「最新物理学が語る驚異の未来」ミチオ・カク（2015年4月）
Eテレ ニューヨーク白熱教室 20150424 意識と心
You Tube:https://www.youtube.com/watch?v=-dMt5FB6inY
※加來 道雄、Michio Kaku、1947年1月24日 –
ミチオ・カク公式サイト
○量子脳理論
イギリスの数学者、宇宙物理学・理論物理学者ロジャー・ペンローズ（Roger Penrose, 1931- ）は、著書『皇帝の新しい心』にて、脳内の情報処理には量子力学が深く関わっているという仮説を提示している。
素粒子にはそれぞれ意識の元となる基本的で単純な未知の属性が付随しており、脳内の神経細胞にある微小管で、波動関数が収縮すると、その未知の属性も同時に組み合わさり、生物の高レベルな意識が生起するというのである。
※ペンローズは微小管が神経伝達に関わっていると考えていたようだが、微小管（ microtubule）は、細胞骨格の一種。
神経伝達は神経細胞においては膜電位の変化（アクションポテンシャル）の伝播により、神経細胞間では化学物質を介して行われる。
※ホーキングは、「仮にＯＲ(Objective-Reduction、客観的収縮：波動関数の発展と収縮に関する仮説理論)を認めたにしても、(余りに微細なことがらなので）現実に脳の仕組みやシステムがそれに影響を受けるとは考えがたい。」としている。
○量子コンピュータ
素粒子は0と1というように、2つの状態（ビット）を同時にもつ（重ね合わせの状態）性質がある。
この性質をコントロールすると、少ないビットで多くの状態を表すことができる。これによって、今までは一つずつ処理していた計算を、同時に（並列的に）処理し、現在のスーパーコンピュータで数千年かかっても解けないような計算でも数十秒で解くことができる。
2011年(128) D-Wave Systems社（カナダ）が量子コンピュータ「D-Wave」の建造に成功した。
【参 考】
1. Ｎｏ．４０ 成長する人工知能（ＧＡＩ）
2. Wikipedia/量子コンピュータ
3. 日経ビジネス／世界初「量子コンピューター」生みの親、「訂正」に挑む／西森秀稔へのインタビュー
http://business.nikkeibp.co.jp/atcl/report/15/215171/091400001/?rss&rt=nocnt
☆意識が素粒子の属性に起因するものであるならば、量子コンピュータの進歩に伴い、ＡＩも意識を持つ可能性がある！＝非生命体知性との出会い！
○意識とは、自分の今ある状態や、周囲の状況などの環境を評価できている状態のこと。
・ ぼんやりした意識は犬・猫などにもある。
○意識の単位・・・ サーモスタットを１単位とすると、
花 １０単位
動物 数百単位
○意識のレベル
レベル１：空間を認識できる。（は虫類）
レベル２：空間と社会を認識できる。（ほ乳類）
レベル３：空間、社会、時間を認識できる。（人間）
※さらに、満足を先延ばしにできる能力が成功できるかどうかの差になる。
【参 照】「最新物理学が語る驚異の未来」ミチオ・カク（2015年4月）
Eテレ ニューヨーク白熱教室 20150424 意識と心
You Tube:https://www.youtube.com/watch?v=-dMt5FB6inY
※加來 道雄、Michio Kaku、1947年1月24日 –
ミチオ・カク公式サイト
○量子脳理論
イギリスの数学者、宇宙物理学・理論物理学者ロジャー・ペンローズ（Roger Penrose, 1931- ）は、著書『皇帝の新しい心』にて、脳内の情報処理には量子力学が深く関わっているという仮説を提示している。
素粒子にはそれぞれ意識の元となる基本的で単純な未知の属性が付随しており、脳内の神経細胞にある微小管で、波動関数が収縮すると、その未知の属性も同時に組み合わさり、生物の高レベルな意識が生起するというのである。
※ペンローズは微小管が神経伝達に関わっていると考えていたようだが、微小管（ microtubule）は、細胞骨格の一種。
神経伝達は神経細胞においては膜電位の変化（アクションポテンシャル）の伝播により、神経細胞間では化学物質を介して行われる。
※ホーキングは、「仮にＯＲ(Objective-Reduction、客観的収縮：波動関数の発展と収縮に関する仮説理論)を認めたにしても、(余りに微細なことがらなので）現実に脳の仕組みやシステムがそれに影響を受けるとは考えがたい。」としている。
○量子コンピュータ
素粒子は0と1というように、2つの状態（ビット）を同時にもつ（重ね合わせの状態）性質がある。
この性質をコントロールすると、少ないビットで多くの状態を表すことができる。これによって、今までは一つずつ処理していた計算を、同時に（並列的に）処理し、現在のスーパーコンピュータで数千年かかっても解けないような計算でも数十秒で解くことができる。
2011年(128) D-Wave Systems社（カナダ）が量子コンピュータ「D-Wave」の建造に成功した。
【参 考】
1. Ｎｏ．４０ 成長する人工知能（ＧＡＩ）
2. Wikipedia/量子コンピュータ
3. 日経ビジネス／世界初「量子コンピューター」生みの親、「訂正」に挑む／西森秀稔へのインタビュー
http://business.nikkeibp.co.jp/atcl/report/15/215171/091400001/?rss&rt=nocnt
☆意識が素粒子の属性に起因するものであるならば、量子コンピュータの進歩に伴い、ＡＩも意識を持つ可能性がある！＝非生命体知性との出会い！
３３ What is Intelligence？【Sophia】Dialogue with the Universe
３３ What is Intelligence？【Sophia】Dialogue with the Universe
・Intelligence is the capability of a language and a network.
Etymologically it is the capability of the selection accompanied by consciousness.
※ Origin of the word: Originate in a Latin verb "intellegere" and mean the ability of "legere(choose)" from "inter(between)" two or more choices. However, the instinct beforehand programmed by the gene is not intellect. Intellect is the acquired capability to create the possibility of new selection.
Reference："System methodology archive" (～2011) Toshiya Nagai
http://www.systemicsarchive.com/ja/a/intellect.html
※ In Goo Dictionary, intellectus is the capability which gets to know things and considers and judges.Capability to perform man's intellectual action.
○Dolphin, Chimpanzee, and the Orangutan can recognize themselves.
→Since there are communications skills, it is not as man, but it can be said that it has intellectus.
○The main feature of intellectus is creative！
☆Level of intelligence
Level１ Frontal lobe of the brain to judge and create.
Level２ Brain is using artificial intelligence to auxiliary. (The current)
Level３ Brain and artificial intelligence do judgment and creativity together.
・Intelligence is the capability of a language and a network.
Etymologically it is the capability of the selection accompanied by consciousness.
※ Origin of the word: Originate in a Latin verb "intellegere" and mean the ability of "legere(choose)" from "inter(between)" two or more choices. However, the instinct beforehand programmed by the gene is not intellect. Intellect is the acquired capability to create the possibility of new selection.
Reference："System methodology archive" (～2011) Toshiya Nagai
http://www.systemicsarchive.com/ja/a/intellect.html
※ In Goo Dictionary, intellectus is the capability which gets to know things and considers and judges.Capability to perform man's intellectual action.
○Dolphin, Chimpanzee, and the Orangutan can recognize themselves.
→Since there are communications skills, it is not as man, but it can be said that it has intellectus.
○The main feature of intellectus is creative！
☆Level of intelligence
Level１ Frontal lobe of the brain to judge and create.
Level２ Brain is using artificial intelligence to auxiliary. (The current)
Level３ Brain and artificial intelligence do judgment and creativity together.
３３ 知性とは？【知性】宇宙との対話
３３ 知性とは？【知性】宇宙との対話
・知性（intellect）は言語及びネットワークの能力。語源的には、意識を伴った選択の能力。
※語源：ラテン語の動詞“intellegere”に由来し、複数の選択肢の“間から inter”“選ぶlegere”能力を意味する。ただし、選択の能力といっても、遺伝子にあらかじめプログラムされた本能は知性でない。知性は新しい選択の可能性を切り開く後天的な能力。
参照：「システム論アーカイブ」（～2011年）永井俊哉
http://www.systemicsarchive.com/ja/a/intellect.html
※goo辞書では、物事を知り、考え、判断する能力。人間の、知的作用を営む能力。
○イルカやチンパンジー、オランウータンは私を認識できる。
→コミュニケーション能力があることから、人間ほどではないが、知性を持つと言える。
○創造することは知性の最大特徴。
☆知性のレベル
レベル１ 脳の前頭葉が判断・創造している。
レベル２ 脳が人工知能を補助的に使っている。（現在）
レベル３ 脳と人工知能が一体となって判断・創造している。
・知性（intellect）は言語及びネットワークの能力。語源的には、意識を伴った選択の能力。
※語源：ラテン語の動詞“intellegere”に由来し、複数の選択肢の“間から inter”“選ぶlegere”能力を意味する。ただし、選択の能力といっても、遺伝子にあらかじめプログラムされた本能は知性でない。知性は新しい選択の可能性を切り開く後天的な能力。
参照：「システム論アーカイブ」（～2011年）永井俊哉
http://www.systemicsarchive.com/ja/a/intellect.html
※goo辞書では、物事を知り、考え、判断する能力。人間の、知的作用を営む能力。
○イルカやチンパンジー、オランウータンは私を認識できる。
→コミュニケーション能力があることから、人間ほどではないが、知性を持つと言える。
○創造することは知性の最大特徴。
☆知性のレベル
レベル１ 脳の前頭葉が判断・創造している。
レベル２ 脳が人工知能を補助的に使っている。（現在）
レベル３ 脳と人工知能が一体となって判断・創造している。
３２ Immunity and Memory【Sophia】Dialogue with the Universe
３２ Immunity and Memory【Sophia】Dialogue with the Universe
○Immunity：To escape disease with aware of the pathogens and cancer cells in vivo.
Plague (disease) by infection with pathogenic bacteria can be resistant, and we can be difficult to disease.
○ There is two type of immunity, the innate immunity of almost all organisms and the adaptive immunity of vertebrate.
○Innate immunity that leukocytes (phagocytes) eat pathogens are innately equipped.
→ The innate immune system can not function adequately against new viruses.
○The adaptive immunity：lymphocytes(specific leukocytes) produce acquired antibodies against viral and other pathogens (antigens) to suppress the activity of the virus.
○In lymphocyte balls, the information for production of antibodies (proteins) does "memory" into DNA. This is called immunological memory.
○Dr. Susumu Tonegawa won the Nobel Prize in this immunization research field (elucidation of the hereditary principle of antibody generation) in 1987.
○Immunological memory and cerebral memory work by the same structure, and both of immunological systems (lymphatic system) and nervous systems are everywhere spread in the whole body.
○Immunity：To escape disease with aware of the pathogens and cancer cells in vivo.
Plague (disease) by infection with pathogenic bacteria can be resistant, and we can be difficult to disease.
○ There is two type of immunity, the innate immunity of almost all organisms and the adaptive immunity of vertebrate.
○Innate immunity that leukocytes (phagocytes) eat pathogens are innately equipped.
→ The innate immune system can not function adequately against new viruses.
○The adaptive immunity：lymphocytes(specific leukocytes) produce acquired antibodies against viral and other pathogens (antigens) to suppress the activity of the virus.
○In lymphocyte balls, the information for production of antibodies (proteins) does "memory" into DNA. This is called immunological memory.
○Dr. Susumu Tonegawa won the Nobel Prize in this immunization research field (elucidation of the hereditary principle of antibody generation) in 1987.
○Immunological memory and cerebral memory work by the same structure, and both of immunological systems (lymphatic system) and nervous systems are everywhere spread in the whole body.
３２ 免疫と記憶【知性】宇宙との対話
３２ 免疫と記憶【知性】宇宙との対話
○免疫：生体内で病原体やがん細胞を認識して疫（病気）を免れること。疫病（病気)や病原菌に感染することにより、抵抗力ができ、次からはその病気にかかりにくくなることを言う。
○ 免疫には、ほとんど全ての生物が持つ自然免疫と脊椎動物が持つ適応免疫がある。
○ 自然免疫は、先天的に備わっており、白血球（食細胞）が病原体などを食べることによる。
→新型のウイルスなどに対しては十分に機能しない。
○適応免疫は、ウイルスなどの病原体（抗原）に対し、特殊な白血球であるリンパ球が後天的に抗体を作りだし、ウイルスの活動を抑える。
○ リンパ球の中では、抗体（タンパク質）製造のための情報がＤＮＡに「記憶」される。
これを免疫記憶という。
○ 利根川進先生は、この免疫研究分野（抗体生成の遺伝的原理の解明）で1987年にノーベル賞を受賞している。
※抗体遺伝子では、ものすごい頻度で突然変異が起きている。
○ 免疫記憶と脳の記憶は、同じような仕組みで働き、免疫系（リンパ系）と神経系は、どちらも全身にくまなく張り巡らされている。
※利根川進は 免疫研究ののち脳の研究に進み1996 年に生体のマウスにおける空間記憶に海馬の CA1 と呼ばれる領域が必要不可欠なことを示した[42]。この領域にある場所細胞 (place cell|) と呼ばれる細胞はマウスがある空間における特定の場所 (場所受容野 (place field)と呼ばれる領域) に来た時にのみ選択的に発火する。この場所受容野はその空間全体に分布していて、場所細胞のグループで海馬内に地図を作っていると解釈されている。この地図の正確性はマウスの空間の学習能力を決定している。利根川は CA1 領域の NMDA 型グルタミン酸受容体の NR1 サブユニットを遺伝子的に除去することにより、受容体を特異的に阻害することで、場所細胞の反応選択性が対照群より低下することを示した。
○免疫：生体内で病原体やがん細胞を認識して疫（病気）を免れること。疫病（病気)や病原菌に感染することにより、抵抗力ができ、次からはその病気にかかりにくくなることを言う。
○ 免疫には、ほとんど全ての生物が持つ自然免疫と脊椎動物が持つ適応免疫がある。
○ 自然免疫は、先天的に備わっており、白血球（食細胞）が病原体などを食べることによる。
→新型のウイルスなどに対しては十分に機能しない。
○適応免疫は、ウイルスなどの病原体（抗原）に対し、特殊な白血球であるリンパ球が後天的に抗体を作りだし、ウイルスの活動を抑える。
○ リンパ球の中では、抗体（タンパク質）製造のための情報がＤＮＡに「記憶」される。
これを免疫記憶という。
○ 利根川進先生は、この免疫研究分野（抗体生成の遺伝的原理の解明）で1987年にノーベル賞を受賞している。
※抗体遺伝子では、ものすごい頻度で突然変異が起きている。
○ 免疫記憶と脳の記憶は、同じような仕組みで働き、免疫系（リンパ系）と神経系は、どちらも全身にくまなく張り巡らされている。
※利根川進は 免疫研究ののち脳の研究に進み1996 年に生体のマウスにおける空間記憶に海馬の CA1 と呼ばれる領域が必要不可欠なことを示した[42]。この領域にある場所細胞 (place cell|) と呼ばれる細胞はマウスがある空間における特定の場所 (場所受容野 (place field)と呼ばれる領域) に来た時にのみ選択的に発火する。この場所受容野はその空間全体に分布していて、場所細胞のグループで海馬内に地図を作っていると解釈されている。この地図の正確性はマウスの空間の学習能力を決定している。利根川は CA1 領域の NMDA 型グルタミン酸受容体の NR1 サブユニットを遺伝子的に除去することにより、受容体を特異的に阻害することで、場所細胞の反応選択性が対照群より低下することを示した。
2015年9月20日日曜日
３１ World of Living thing【Sophia】Dialogue with the Universe
３１ World of Living thing【Sophia】Dialogue with the Universe
・The Biological World is made by the coincidences and an accumulation of trial and error of over 100 millions years. This was not inevitable. Susumu Tonegawa "Spirit and Matter"
・The Biological World is made by the coincidences and an accumulation of trial and error of over 100 millions years. This was not inevitable. Susumu Tonegawa "Spirit and Matter"
３１ 生物の世界 【知性】宇宙との対話
３１ 生物の世界 【知性】宇宙との対話
・生物の世界というのは、何億年にもわたる偶然の積み重ね、試行錯誤の積み重ねでいまこうなっているということであって、こうなった必然性なんてない。 利根川進「精神と物質」
・生物の世界というのは、何億年にもわたる偶然の積み重ね、試行錯誤の積み重ねでいまこうなっているということであって、こうなった必然性なんてない。 利根川進「精神と物質」
３０ Cell and DNA（DeoxyriboNucleic Acid）【Sophia】Dialogue with the Universe
３０ Cell and DNA（DeoxyriboNucleic Acid）【Sophia】Dialogue with the Universe
○Cell
・Humans are made of about 100 trillion cells.
・The human nervous system is estimated to consist of roughly 360 billion non-neural glial cells and 100 billion nerve cells.
・Incidentally, the birth of multicellular organisms is the Cambrian about 600 million years ago.
○ＤＮＡ（DeoxyriboNucleic Acid）
・Every person has about 25,000 different genes.
・Plant is an animal of seniors with 40,000 or more genes.
※Gene: The corresponding DNA sequence to a protein.
・The length of human DNA in a single cell is 1.8 meters. (2 nanometers wide)
※１nanometer is one point nine times ten to the minus second．
・The length of the blood vessels in the adult is about 100,000 km（１×１０E５ｍ）.
※Earth's diameter is 12,700 km（１．２７×１０E４ｍ）.
・The world largest is 62-th power of 10 of the world smallest.
・DNA of human and chimpanzee is consistent 98.5 percent.
○Cell
・Humans are made of about 100 trillion cells.
・The human nervous system is estimated to consist of roughly 360 billion non-neural glial cells and 100 billion nerve cells.
・Incidentally, the birth of multicellular organisms is the Cambrian about 600 million years ago.
○ＤＮＡ（DeoxyriboNucleic Acid）
・Every person has about 25,000 different genes.
・Plant is an animal of seniors with 40,000 or more genes.
※Gene: The corresponding DNA sequence to a protein.
・The length of human DNA in a single cell is 1.8 meters. (2 nanometers wide)
※１nanometer is one point nine times ten to the minus second．
・The length of the blood vessels in the adult is about 100,000 km（１×１０E５ｍ）.
※Earth's diameter is 12,700 km（１．２７×１０E４ｍ）.
・The world largest is 62-th power of 10 of the world smallest.
・DNA of human and chimpanzee is consistent 98.5 percent.
３０ 細胞とＤＮＡ 【知性】宇宙との対話
３０ 細胞とＤＮＡ 【知性】宇宙との対話
○細胞
・人間は約１００兆個の細胞でできている。
・脳の神経細胞は大脳で数百億個、小脳で1000億個、脳全体では千数百億個。
・ちなみに、多細胞生物が誕生したのは約６億年前のカンブリア紀。
○ＤＮＡ（DeoxyriboNucleic Acid）
・ヒトは、約２５,０００個の遺伝子を持つ。
・動物の先輩である植物は、４０,０００個以上の遺伝子を持つ。
※遺伝子：実在が確かめられているタンパク質に対応するＤＮＡ配列。
（参 照）「遺伝子の数え方」福岡 伸一
http://www.sotokoto.net/jp/essay/?id=26
・人間のひとつの細胞中のＤＮＡの長さは１．８メートル。（幅２ナノメートル）
※１ナノメートルは、１０-9メートル
・成人の血管の長さは約１０万キロメートル（１×１０５ｍ）。
※地球の直径は１２，７００キロメートル（１．２７×１０４ｍ）。
・一番大きい世界は、一番小さい世界の１０の６２乗倍
・人間とチンパンジーのＤＮＡは９８．５％一致している。
○細胞
・人間は約１００兆個の細胞でできている。
・脳の神経細胞は大脳で数百億個、小脳で1000億個、脳全体では千数百億個。
・ちなみに、多細胞生物が誕生したのは約６億年前のカンブリア紀。
○ＤＮＡ（DeoxyriboNucleic Acid）
・ヒトは、約２５,０００個の遺伝子を持つ。
・動物の先輩である植物は、４０,０００個以上の遺伝子を持つ。
※遺伝子：実在が確かめられているタンパク質に対応するＤＮＡ配列。
（参 照）「遺伝子の数え方」福岡 伸一
http://www.sotokoto.net/jp/essay/?id=26
・人間のひとつの細胞中のＤＮＡの長さは１．８メートル。（幅２ナノメートル）
※１ナノメートルは、１０-9メートル
・成人の血管の長さは約１０万キロメートル（１×１０５ｍ）。
※地球の直径は１２，７００キロメートル（１．２７×１０４ｍ）。
・一番大きい世界は、一番小さい世界の１０の６２乗倍
・人間とチンパンジーのＤＮＡは９８．５％一致している。
２９ What is the Universe？＋The history of cosmology【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
２９ What is the Universe？＋The history of cosmology【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
Q:Why does the universe exist in spite of trouble？
Q:Can a unified theory of the universe explain the universe accurately？
Q:Or we need the Creator？
Q:If so, the Creator gives the effect of something else in the universe？
Q:And who created the Creator？
Source: "Brief History of Time" Stephen William Hawking (issued April 15, 1995)
【The history of cosmology】
1895 William James(1842-1910) coined the term Multi-Universe(Multiverse).
1900 Max Karl Ernst Ludwig Planck(1858 -1947) advocated that the light, X-rays and other electromagnetic waves were released as a constant mass that he called quantum.
1905 Special relativity・・・Theory of electromagnetism that Albert Einstein（1879-1955） announced.
1913 Bohr's model(Niels Henrik David Bohr(1885-1962))・・・A pioneer of quantum mechanics (Old quantum theory).
・Electron is a wave.
・The length of the electrons orbit around the nucleus is an integer multiple of the electron wavelength (10 minus 10 square m).
(Bohr, de Broglie)
1915-1916 General theory of relativity（General relativity）(Einstein) [Electromagnetic force + gravity]
・Einstein explained that the gravity caused by the mass distort the space-time.
• When written in Newtonian mechanics the phenomenon of error increases (movement in the near to the speed of light or large gravitational field) can be correctly described.
• In general relativity, spacetime is expected never to stay inflated or deflated steady or the black hole is expected to forme when a large mass to concentrate on limited space.
1920s Quantum mechanics
・Atomic, electronic and electromagnetic waves have the characteristics of the particles and waves.
1922 Friedman found the expanding universe solutions in general relativity equations.
1925 Pauli exclusion principle
1926 Werner Heisenberg was put together the uncertainty principle.
※Uncertainty principle：It is a characteristic of the system, such as the wave. In knowing pair of physical properties (eg position and momentum) at the same time, there is a fundamental limit of accuracy.
1928 Dirac theory
・Either both consistent：theory of quantum mechanics and special relativity
・There is positron that is the partner of electron.
1929 Discovery of cosmic expansion(the redshift)（Edwin Powell Hubble）
1932 Discovery of positron
1934 Dark matter(Fritz Zwicky)
1948 －Big Bang model
－Quantum electrodynamics, QED [Electromagnetic force ]
• Electromagnetic interaction acting between charged particles, including electrons is caused by the transfer of particles called photons.
1957 Bryce Seligman DeWitt (1923–2004) coined the term many-worlds interpretation; MWI.
1964
・Peter Ware Higgs proposed the theory of generation of mass.
・Cosmic microwave background (radiation)（; CMB、CMBR）discovered.
1968 Weinberg-Salam theory [Electromagnetic force + Weak interaction]
1970 Penrose and Hawkins （co-authored paper）
・On the basis of the general relativity theory, they were finally prove that should there was a big bang singularity in the very early universe.
• In the singularity, the effect of small scale of quantum mechanics dealing can not be ignored.
• However, if you take into account the quantum effect, singularities disappear. ...?
1970s
・Only one force was present in the beginning of the universe, then, the force was divided into electromagnetic force, weak interaction, strong interaction and gravity, so physicists are trying to expresse these four forces in one form.
－Standard Model, SM [Electromagnetic force + Weak interaction（+ Strong interaction）] 【Reference】Ｎｏ．２２ Standard theory(Standard model)
－Grand unification theory or Grand unified theory、GUT[Electromagnetic force + Weak interaction+ Strong interaction]
【Reference】Ｎｏ．２３ Cosmology based on theory of elementary particles
The late 1970s －Quantum chromodynamics
【Reference】Ｎｏ．２２ Quantum chromodynamics
1980s Cosmology based on theory of elementary particles
【Reference】Ｎｏ．２３ Cosmology based on theory of elementary particles
1981 Cosmic inflation Theory
1984 Superstring Theory [Electromagnetic force + Weak interaction＋Strong interaction ＋ Gravity] 【Reference】Ｎｏ．２５ Superstring Theory
1993 Fritz Zwicky coined the term dark matter.
【Reference】Ｎｏ．１１ Dark Matter and Dark Energy
1995 M-theory[Electromagnetic force + Weak interaction＋Strong interaction ＋ Gravity] 【Reference】Ｎｏ．２７ M-theory
1998 Michael S. Turner coined the term dark energy.
【Reference】Ｎｏ．１１ Dark Matter and Dark Energy
Q:Why does the universe exist in spite of trouble？
Q:Can a unified theory of the universe explain the universe accurately？
Q:Or we need the Creator？
Q:If so, the Creator gives the effect of something else in the universe？
Q:And who created the Creator？
Source: "Brief History of Time" Stephen William Hawking (issued April 15, 1995)
【The history of cosmology】
1895 William James(1842-1910) coined the term Multi-Universe(Multiverse).
1900 Max Karl Ernst Ludwig Planck(1858 -1947) advocated that the light, X-rays and other electromagnetic waves were released as a constant mass that he called quantum.
1905 Special relativity・・・Theory of electromagnetism that Albert Einstein（1879-1955） announced.
1913 Bohr's model(Niels Henrik David Bohr(1885-1962))・・・A pioneer of quantum mechanics (Old quantum theory).
・Electron is a wave.
・The length of the electrons orbit around the nucleus is an integer multiple of the electron wavelength (10 minus 10 square m).
(Bohr, de Broglie)
1915-1916 General theory of relativity（General relativity）(Einstein) [Electromagnetic force + gravity]
・Einstein explained that the gravity caused by the mass distort the space-time.
• When written in Newtonian mechanics the phenomenon of error increases (movement in the near to the speed of light or large gravitational field) can be correctly described.
• In general relativity, spacetime is expected never to stay inflated or deflated steady or the black hole is expected to forme when a large mass to concentrate on limited space.
1920s Quantum mechanics
・Atomic, electronic and electromagnetic waves have the characteristics of the particles and waves.
1922 Friedman found the expanding universe solutions in general relativity equations.
1925 Pauli exclusion principle
1926 Werner Heisenberg was put together the uncertainty principle.
※Uncertainty principle：It is a characteristic of the system, such as the wave. In knowing pair of physical properties (eg position and momentum) at the same time, there is a fundamental limit of accuracy.
1928 Dirac theory
・Either both consistent：theory of quantum mechanics and special relativity
・There is positron that is the partner of electron.
1929 Discovery of cosmic expansion(the redshift)（Edwin Powell Hubble）
1932 Discovery of positron
1934 Dark matter(Fritz Zwicky)
1948 －Big Bang model
－Quantum electrodynamics, QED [Electromagnetic force ]
• Electromagnetic interaction acting between charged particles, including electrons is caused by the transfer of particles called photons.
1957 Bryce Seligman DeWitt (1923–2004) coined the term many-worlds interpretation; MWI.
1964
・Peter Ware Higgs proposed the theory of generation of mass.
・Cosmic microwave background (radiation)（; CMB、CMBR）discovered.
1968 Weinberg-Salam theory [Electromagnetic force + Weak interaction]
1970 Penrose and Hawkins （co-authored paper）
・On the basis of the general relativity theory, they were finally prove that should there was a big bang singularity in the very early universe.
• In the singularity, the effect of small scale of quantum mechanics dealing can not be ignored.
• However, if you take into account the quantum effect, singularities disappear. ...?
1970s
・Only one force was present in the beginning of the universe, then, the force was divided into electromagnetic force, weak interaction, strong interaction and gravity, so physicists are trying to expresse these four forces in one form.
－Standard Model, SM [Electromagnetic force + Weak interaction（+ Strong interaction）] 【Reference】Ｎｏ．２２ Standard theory(Standard model)
－Grand unification theory or Grand unified theory、GUT[Electromagnetic force + Weak interaction+ Strong interaction]
【Reference】Ｎｏ．２３ Cosmology based on theory of elementary particles
The late 1970s －Quantum chromodynamics
【Reference】Ｎｏ．２２ Quantum chromodynamics
1980s Cosmology based on theory of elementary particles
【Reference】Ｎｏ．２３ Cosmology based on theory of elementary particles
1981 Cosmic inflation Theory
1984 Superstring Theory [Electromagnetic force + Weak interaction＋Strong interaction ＋ Gravity] 【Reference】Ｎｏ．２５ Superstring Theory
1993 Fritz Zwicky coined the term dark matter.
【Reference】Ｎｏ．１１ Dark Matter and Dark Energy
1995 M-theory[Electromagnetic force + Weak interaction＋Strong interaction ＋ Gravity] 【Reference】Ｎｏ．２７ M-theory
1998 Michael S. Turner coined the term dark energy.
【Reference】Ｎｏ．１１ Dark Matter and Dark Energy
２９ 宇宙とは？＋宇宙論の歴史【宇宙とは】宇宙との対話
２９ 宇宙とは？＋宇宙論の歴史【宇宙とは】宇宙との対話
Ｑ：宇宙はなぜ、存在するという面倒なことをするのか？
Ｑ：統一理論には自分自身の存在をもたらすほど大きな強制力があるのか？
Ｑ：それとも創造主が必要なのか？
Ｑ：もしそうだとすれば、創造主は宇宙に何か他の影響も与えるのではなかろうか？
Ｑ：そして、創造主を創造したのはだれなのか？
出典：「ホーキング宇宙を語る」スティーブン・Ｗ・ホーキング（1995年4月15日発行）
(p.239)
【宇宙論の歴史】
１８９５年 ウィリアム・ジェームズ 多元宇宙という言葉を作る。
１９００年 マックス・プランク(1858 -1947) は、光、Ｘ線その他の電磁波は、量子と彼
が呼んだ一定のかたまりとして放出されると唱えた。
１９０５年 特殊相対性理論：アルベルト・アインシュタイン（1879-1955）が発表した
電磁気学の理論。[電磁気力]
１９１３年 ボーアの原子模型（ニールス・ボーア(1885-1962)）：電子は波で、原子核を回る軌道の長さは波長（１０のマイナス１０乗ｍ）の整数倍（ボーア、ド・ブロイ）
１９１５－１９１６年 一般相対性理論[電磁気力＋重力]
・質量が時空間を歪ませることによって、重力が生じることを説明した。
・ニュートン力学で記述すると誤差が大きくなる現象（光速度に近い運動や、大きな重力場における運動）を正しく記述できる。
・時空は膨張または収縮し、定常にとどまることがないこと、限られた空間に大きな質量が集中すると、光さえ脱出できないブラックホールが形成されることを予測した。
１９２０年代 量子力学
・原子・電子・電磁波は粒子としての特徴をもつと同時に波としての特徴をもつ。
１９２２ 年 フリードマンが一般相対論方程式の中に膨張宇宙解を見つけた。
１９２５年 パウリの排他原理
１９２６年 ヴェルナー・ハイゼンベルグが、不確定性原理をまとめあげた。
※不確定性原理：波のような系に備わっている特性。一対の物理的性質（例えば位置と運動量）を同時に知ることには、精度の根本的限界がある。
１９２８年 ディラック理論・・・量子力学と特殊相対性理論のどちらとも整合性のある理論
→電子にはパートナーとなる陽電子がある。
１９２９年 宇宙膨張（銀河の赤方遷移）の発見（エドウィン・パウエル・ハッブル）
１９３２年 陽電子の発見
１９３４年 暗黒物質（フリッツ・ツビッキー）
１９４８年－ビッグバン・モデル（ガモフ）
－量子電磁力学(Quantum electrodynamics, QED）[電磁気力]
・電子を始めとする荷電粒子間に働く電磁相互作用を光子という粒子の受け渡しにより説明した。
１９５７年 ブライス・デウィットが多世界解釈を提唱。
１９６４年
・ピーター・ヒッグスが質量の生成に関する理論を提唱した。
・宇宙マイクロ波背景放射の発見
１９６８年 ワインバーグ＝サラム理論[電磁気力＋弱い力]
１９７０年 ペンローズとホーキングの共著論文
：一般相対論が正しく、かつ宇宙が、われわれが現に観測しているのと同じ程度の物質を含んでさえいれば、宇宙のごく初期にはビッグバン特異点があったはずだということを最終的に証明した。
・特異点では、量子力学が扱う小さな尺度の効果が無視できなくなる。
・しかし、量子効果を考慮に入れると特異点は消え去る。・・・？
１９７０年代
・宇宙の始まりに存在したのは唯1つの力だけで、その後、電磁気力、弱い力、強い力、重力の四つに分かれたという考え方から、これら四つの力を一つの形で表して統一しようとしている。
○標準理論( Standard Model, SM) [電磁気力＋弱い力（＋強い力）]
【参照】Ｎｏ．２２ 標準理論（標準モデル）
○大統一理論(Grand unification theory or Grand unified theory、GUT）[電磁気力＋弱い力＋強い力] 【参照】Ｎｏ．２３ 素粒子論的宇宙論
１９７０年代後半 量子色力学【参照】Ｎｏ．２３ 量子色力学
１９８１年 インフレーション理論
１９８４年 超弦理論(Superstring theory 1984) [電磁気力＋弱い力＋強い力＋重力]
・粒子を弦の振動として表す。
・想定する「ひも」の大きさが実証不可能に思えるほど小さい（プランク長程度とすると 10-35m）ことなどから、物理学の定説としての地位を得るには至っていない。
【参照】Ｎｏ．２５ 超弦理論
１９９３年 フリッツ・ツビッキーが暗黒物質を提唱
【参照】Ｎｏ．１１ 暗黒物質と暗黒エネルギー
１９９５年 Ｍ理論[電磁気力＋弱い力＋強い力＋重力] 【参照】Ｎｏ．２７ Ｍ理論
１９９８年 マイケル・ターナー 暗黒エネルギーという言葉を作る。
【参照】Ｎｏ．１１ 暗黒物質と暗黒エネルギー
Ｑ：宇宙はなぜ、存在するという面倒なことをするのか？
Ｑ：統一理論には自分自身の存在をもたらすほど大きな強制力があるのか？
Ｑ：それとも創造主が必要なのか？
Ｑ：もしそうだとすれば、創造主は宇宙に何か他の影響も与えるのではなかろうか？
Ｑ：そして、創造主を創造したのはだれなのか？
出典：「ホーキング宇宙を語る」スティーブン・Ｗ・ホーキング（1995年4月15日発行）
(p.239)
【宇宙論の歴史】
１８９５年 ウィリアム・ジェームズ 多元宇宙という言葉を作る。
１９００年 マックス・プランク(1858 -1947) は、光、Ｘ線その他の電磁波は、量子と彼
が呼んだ一定のかたまりとして放出されると唱えた。
１９０５年 特殊相対性理論：アルベルト・アインシュタイン（1879-1955）が発表した
電磁気学の理論。[電磁気力]
１９１３年 ボーアの原子模型（ニールス・ボーア(1885-1962)）：電子は波で、原子核を回る軌道の長さは波長（１０のマイナス１０乗ｍ）の整数倍（ボーア、ド・ブロイ）
１９１５－１９１６年 一般相対性理論[電磁気力＋重力]
・質量が時空間を歪ませることによって、重力が生じることを説明した。
・ニュートン力学で記述すると誤差が大きくなる現象（光速度に近い運動や、大きな重力場における運動）を正しく記述できる。
・時空は膨張または収縮し、定常にとどまることがないこと、限られた空間に大きな質量が集中すると、光さえ脱出できないブラックホールが形成されることを予測した。
１９２０年代 量子力学
・原子・電子・電磁波は粒子としての特徴をもつと同時に波としての特徴をもつ。
１９２２ 年 フリードマンが一般相対論方程式の中に膨張宇宙解を見つけた。
１９２５年 パウリの排他原理
１９２６年 ヴェルナー・ハイゼンベルグが、不確定性原理をまとめあげた。
※不確定性原理：波のような系に備わっている特性。一対の物理的性質（例えば位置と運動量）を同時に知ることには、精度の根本的限界がある。
１９２８年 ディラック理論・・・量子力学と特殊相対性理論のどちらとも整合性のある理論
→電子にはパートナーとなる陽電子がある。
１９２９年 宇宙膨張（銀河の赤方遷移）の発見（エドウィン・パウエル・ハッブル）
１９３２年 陽電子の発見
１９３４年 暗黒物質（フリッツ・ツビッキー）
１９４８年－ビッグバン・モデル（ガモフ）
－量子電磁力学(Quantum electrodynamics, QED）[電磁気力]
・電子を始めとする荷電粒子間に働く電磁相互作用を光子という粒子の受け渡しにより説明した。
１９５７年 ブライス・デウィットが多世界解釈を提唱。
１９６４年
・ピーター・ヒッグスが質量の生成に関する理論を提唱した。
・宇宙マイクロ波背景放射の発見
１９６８年 ワインバーグ＝サラム理論[電磁気力＋弱い力]
１９７０年 ペンローズとホーキングの共著論文
：一般相対論が正しく、かつ宇宙が、われわれが現に観測しているのと同じ程度の物質を含んでさえいれば、宇宙のごく初期にはビッグバン特異点があったはずだということを最終的に証明した。
・特異点では、量子力学が扱う小さな尺度の効果が無視できなくなる。
・しかし、量子効果を考慮に入れると特異点は消え去る。・・・？
１９７０年代
・宇宙の始まりに存在したのは唯1つの力だけで、その後、電磁気力、弱い力、強い力、重力の四つに分かれたという考え方から、これら四つの力を一つの形で表して統一しようとしている。
○標準理論( Standard Model, SM) [電磁気力＋弱い力（＋強い力）]
【参照】Ｎｏ．２２ 標準理論（標準モデル）
○大統一理論(Grand unification theory or Grand unified theory、GUT）[電磁気力＋弱い力＋強い力] 【参照】Ｎｏ．２３ 素粒子論的宇宙論
１９７０年代後半 量子色力学【参照】Ｎｏ．２３ 量子色力学
１９８１年 インフレーション理論
１９８４年 超弦理論(Superstring theory 1984) [電磁気力＋弱い力＋強い力＋重力]
・粒子を弦の振動として表す。
・想定する「ひも」の大きさが実証不可能に思えるほど小さい（プランク長程度とすると 10-35m）ことなどから、物理学の定説としての地位を得るには至っていない。
【参照】Ｎｏ．２５ 超弦理論
１９９３年 フリッツ・ツビッキーが暗黒物質を提唱
【参照】Ｎｏ．１１ 暗黒物質と暗黒エネルギー
１９９５年 Ｍ理論[電磁気力＋弱い力＋強い力＋重力] 【参照】Ｎｏ．２７ Ｍ理論
１９９８年 マイケル・ターナー 暗黒エネルギーという言葉を作る。
【参照】Ｎｏ．１１ 暗黒物質と暗黒エネルギー
2015年9月19日土曜日
２８ The Parallel Universe【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
２８ The Parallel Universe【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
○ Structure of the universe
・If the universe (the Real universe) including the Milky Way galaxy was born from a quantum fluctuation, the universe (the Imaginary universe) including quantum fluctuations is assumed on the outside.
・In the Imaginary universe it can be estimated to exist other universe(Parallel universe) born from quantum fluctuations.
○ From the birth of the Real universe to Big Bang
• If the quantum fluctuation does not exceed the threshold, the resulting pair of substance and antimatter within the fluctuation disappears. = The Real universe is not born.
• When the quantum fluctuation exceeds a threshold value, the symmetry of matter and anti-matter brakes, and antimatter is to rapidly expand the space-time after 1e-36 seconds. ( The size of the Real universe (1e-27m) is much smaller than atom (1e-10m) ⇒3 millimeters (1e-3m): The Inflation: inflation rate is 60-fold of light speed.)
(In the reverse case, the Real universe is not born because space-time collapses.)
- Immediately after that, (1e-36 seconds after → 1e-32 seconds after) substance of high temperature causes the Big Bang.
(The size of the Real universe : 3 mm (1e-3m) ⇒10cm (1e-1m))
○ The structure of the Real universe
・Since the outside of the Real universe is made up of antimatter, and it is also the same as the outside of parallel universe, they repel each other.
○ Future of the Real universe
- The Real universe will evaporate at the end of continuing expansion. = Disappearance of the result of a large fluctuation that occurred in the Imaginary universe
• Before evaporation, the outer shell of antimatter in the Real universe will become brittle, and if it conflicts with other parallel universe, both universe will collapse.
・That is, if the matter that was scattered by the collision of the other two parallel universes collides with the outer shell of the Real universe, we might be able to measure it in quantum.
○ Communication between the parallel universes
・At NASA's Jet Propulsion Laboratory and ESA plans to observe the gravity of parallel universe using Laser Interferometer Space Antenna (LISA), in 2035.
【Reference】LISA Project Office
http://lisa.nasa.gov/
【Reference】
1. Black hole rotating at high speed collapses in a ring shape. The middle of the ring is likely to be the gateway to the parallel universe.
【Reference】Michio Kaku / New York incandescent classroom " amazing prophecy of "Theory of Everything;TOE"" 20150403
https://www.youtube.com/watch?v=EWXNFhCuwXI
○ Structure of the universe
・If the universe (the Real universe) including the Milky Way galaxy was born from a quantum fluctuation, the universe (the Imaginary universe) including quantum fluctuations is assumed on the outside.
・In the Imaginary universe it can be estimated to exist other universe(Parallel universe) born from quantum fluctuations.
○ From the birth of the Real universe to Big Bang
• If the quantum fluctuation does not exceed the threshold, the resulting pair of substance and antimatter within the fluctuation disappears. = The Real universe is not born.
• When the quantum fluctuation exceeds a threshold value, the symmetry of matter and anti-matter brakes, and antimatter is to rapidly expand the space-time after 1e-36 seconds. ( The size of the Real universe (1e-27m) is much smaller than atom (1e-10m) ⇒3 millimeters (1e-3m): The Inflation: inflation rate is 60-fold of light speed.)
(In the reverse case, the Real universe is not born because space-time collapses.)
- Immediately after that, (1e-36 seconds after → 1e-32 seconds after) substance of high temperature causes the Big Bang.
(The size of the Real universe : 3 mm (1e-3m) ⇒10cm (1e-1m))
○ The structure of the Real universe
・Since the outside of the Real universe is made up of antimatter, and it is also the same as the outside of parallel universe, they repel each other.
○ Future of the Real universe
- The Real universe will evaporate at the end of continuing expansion. = Disappearance of the result of a large fluctuation that occurred in the Imaginary universe
• Before evaporation, the outer shell of antimatter in the Real universe will become brittle, and if it conflicts with other parallel universe, both universe will collapse.
・That is, if the matter that was scattered by the collision of the other two parallel universes collides with the outer shell of the Real universe, we might be able to measure it in quantum.
○ Communication between the parallel universes
・At NASA's Jet Propulsion Laboratory and ESA plans to observe the gravity of parallel universe using Laser Interferometer Space Antenna (LISA), in 2035.
【Reference】LISA Project Office
http://lisa.nasa.gov/
【Reference】
1. Black hole rotating at high speed collapses in a ring shape. The middle of the ring is likely to be the gateway to the parallel universe.
【Reference】Michio Kaku / New York incandescent classroom " amazing prophecy of "Theory of Everything;TOE"" 20150403
https://www.youtube.com/watch?v=EWXNFhCuwXI
２８ 並行宇宙【宇宙とは】宇宙との対話
２８ 並行宇宙【宇宙とは】宇宙との対話
○宇宙の構造
・天の川銀河のある宇宙（実宇宙）が量子的揺らぎにより無から生まれたとすると、その外側には量子的揺らぎの存在する宇宙（虚宇宙）が存在すると想定せざるを得ない。
・虚宇宙には量子的ゆらぎから生まれた他の宇宙（並行宇宙）が存在するだろう。
○多元宇宙（マルチバース）[1]
・超弦理論は、ビッグバンが何度もあったことを示唆する。つまり、宇宙は１つではなく多元であり、並行宇宙があるということになる。
・並行宇宙では、物理法則は異なるが、超弦理論は適用可能だそうだ。
・高速で回転しているブラックホールはリング状につぶれる。そのリングの真ん中は並行宇宙へのゲートウエイとなる可能性がある。[1]
○実宇宙の誕生からビッグバン
・量子的揺らぎが閾値を超えなければ、揺らぎの内に生じた物質と反物質は対消滅する。＝実宇宙は生まれない。
・量子的揺らぎが閾値を超えると物質と反物質の対称性が破れ、1e－36秒後に反物質が急速に時空間を膨張させる。（原子(1e-10ｍ)よりはるかに小さい実宇宙（1e-27ｍ）⇒３ミリ程度（1e-3ｍ）：インフレーション：膨張速度は光速の６０倍超）
（これが逆だと時空は潰れてしまうので実宇宙は誕生しない。）
・その直後から（1e－36秒後→1e－32秒後）高温の物質はビッグバンを起こす。
（実宇宙の大きさ：３ミリ（1e-3ｍ）⇒１０ｃｍ（1e-1ｍ））
○実宇宙の構造
・実宇宙の外側は反物資であり、並行宇宙の外側も反物質であることから、２つの宇宙は反発する。
○実宇宙の未来
・実宇宙は膨張を続け蒸発する。＝虚宇宙に生じた大きな揺らぎの結果の消滅
・蒸発する前には、実宇宙の反物質の外殻は脆くなっており、他の並行宇宙と衝突すると、両方の宇宙が崩壊する。
・ということは、他の並行宇宙同士の衝突により飛散した物質が実宇宙の外殻に衝突すれば、量子的にそれを観測できるかもしれない。
○並行宇宙間の交信
Ｍ理論では、重力を通して他の宇宙と相互作用し得るとしている。[2]
・NASAのジェット推進研究所およびESAでは、2035年に、宇宙重力波望遠鏡（Laser Interferometer Space Antenna (LISA)：レーザー干渉計）を使って並行宇宙の重力を観測する予定だ。[3]
【参 考】
1. ミチオ・カク／ニューヨーク白熱教室「『万物の理論』の驚くべき予言」20150403
https://www.youtube.com/watch?v=EWXNFhCuwXI
2. Wikipedia：多元宇宙論
3. Wikipedia：宇宙重力波望遠鏡
○宇宙の構造
・天の川銀河のある宇宙（実宇宙）が量子的揺らぎにより無から生まれたとすると、その外側には量子的揺らぎの存在する宇宙（虚宇宙）が存在すると想定せざるを得ない。
・虚宇宙には量子的ゆらぎから生まれた他の宇宙（並行宇宙）が存在するだろう。
○多元宇宙（マルチバース）[1]
・超弦理論は、ビッグバンが何度もあったことを示唆する。つまり、宇宙は１つではなく多元であり、並行宇宙があるということになる。
・並行宇宙では、物理法則は異なるが、超弦理論は適用可能だそうだ。
・高速で回転しているブラックホールはリング状につぶれる。そのリングの真ん中は並行宇宙へのゲートウエイとなる可能性がある。[1]
○実宇宙の誕生からビッグバン
・量子的揺らぎが閾値を超えなければ、揺らぎの内に生じた物質と反物質は対消滅する。＝実宇宙は生まれない。
・量子的揺らぎが閾値を超えると物質と反物質の対称性が破れ、1e－36秒後に反物質が急速に時空間を膨張させる。（原子(1e-10ｍ)よりはるかに小さい実宇宙（1e-27ｍ）⇒３ミリ程度（1e-3ｍ）：インフレーション：膨張速度は光速の６０倍超）
（これが逆だと時空は潰れてしまうので実宇宙は誕生しない。）
・その直後から（1e－36秒後→1e－32秒後）高温の物質はビッグバンを起こす。
（実宇宙の大きさ：３ミリ（1e-3ｍ）⇒１０ｃｍ（1e-1ｍ））
○実宇宙の構造
・実宇宙の外側は反物資であり、並行宇宙の外側も反物質であることから、２つの宇宙は反発する。
○実宇宙の未来
・実宇宙は膨張を続け蒸発する。＝虚宇宙に生じた大きな揺らぎの結果の消滅
・蒸発する前には、実宇宙の反物質の外殻は脆くなっており、他の並行宇宙と衝突すると、両方の宇宙が崩壊する。
・ということは、他の並行宇宙同士の衝突により飛散した物質が実宇宙の外殻に衝突すれば、量子的にそれを観測できるかもしれない。
○並行宇宙間の交信
Ｍ理論では、重力を通して他の宇宙と相互作用し得るとしている。[2]
・NASAのジェット推進研究所およびESAでは、2035年に、宇宙重力波望遠鏡（Laser Interferometer Space Antenna (LISA)：レーザー干渉計）を使って並行宇宙の重力を観測する予定だ。[3]
【参 考】
1. ミチオ・カク／ニューヨーク白熱教室「『万物の理論』の驚くべき予言」20150403
https://www.youtube.com/watch?v=EWXNFhCuwXI
2. Wikipedia：多元宇宙論
3. Wikipedia：宇宙重力波望遠鏡
２７ M-theory【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
２７ M-theory【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
• Hypothesis theory of 11-dimensional (spatial dimension is 10, one time dimension) comprehensive the five superstring theory that is currently known.
・In M-theory membrane of two-dimensional and 5-dimensional I is considered as a component.
・While it is theoretically to be unified to represent the four force electromagnetic force, gravity, weak force, gravity in one form, this theory is the stage of mathematical hypothesis.
・The M in M-theory can stand for "magic", "mystery", or "matrix" according to taste, and the true meaning of the title should be decided when a more fundamental formulation of the theory is known.
• Hypothesis theory of 11-dimensional (spatial dimension is 10, one time dimension) comprehensive the five superstring theory that is currently known.
・In M-theory membrane of two-dimensional and 5-dimensional I is considered as a component.
・While it is theoretically to be unified to represent the four force electromagnetic force, gravity, weak force, gravity in one form, this theory is the stage of mathematical hypothesis.
・The M in M-theory can stand for "magic", "mystery", or "matrix" according to taste, and the true meaning of the title should be decided when a more fundamental formulation of the theory is known.
２７ Ｍ理論【宇宙とは】宇宙との対話
２７ Ｍ理論【宇宙とは】宇宙との対話
・現在知られている５つの超弦理論を総合する１１次元（空間次元が１０個、時間次元が１個）の仮説理論。
・２次元や５次元の膜が構成要素と考えられている。
・電磁気力、重力、弱い力、重力の四つの力を一つの形で表して統一しようとする理論であるが、数学的な仮説の段階。
・Ｍは、マジック(Magic)、ミステリー(Mystery)、メンブレーン（membrane;膜、超弦理論における「ひも」の構成要素）など、その人の好きなものを意味する。
・現在知られている５つの超弦理論を総合する１１次元（空間次元が１０個、時間次元が１個）の仮説理論。
・２次元や５次元の膜が構成要素と考えられている。
・電磁気力、重力、弱い力、重力の四つの力を一つの形で表して統一しようとする理論であるが、数学的な仮説の段階。
・Ｍは、マジック(Magic)、ミステリー(Mystery)、メンブレーン（membrane;膜、超弦理論における「ひも」の構成要素）など、その人の好きなものを意味する。
２５ Superstring Theory【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
２５ Superstring Theory【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
・ The development of astronomy, astrophysics, high-energy physics, mankind has been able to observe the world that spans up 45 digit (from 19th power of 10 to 26th power of 10 meters).
・ In addition, the phenomenon and force in the microscopic world is can be explained by the quantum theory, and macroscopic gravity phenomenon is can be explained by the general theory of relativity.
・ Since 1980, scientists around the world are working on the development of the superstring theory that unifies general theory of relativity and the quantum theory, and that theory can be explained from the microscopic to the macroscopic world.
・ Quantum theory has poor compatibility with gravity, would have obtained a result of the contradiction to be fitting the quantum theory to gravity. Superstring theory is expected as candidates for the theory that can be understood gravity in the framework of the quantum theory.
・ The goal of the superstring theory is that it leads to observable predictions.
・ However, from the size of a "string" which this theory assumes being very small etc., superstring theory has not acquired the status as an established theory of physics.
【Reference】
１．「宇宙の数学とは何か」Hirosi Ooguri（Fred Kavli Professor of Theoretical Physics and Mathematics. California Institute of Technology）
http://www.theory.caltech.edu/~ooguri/mathuniverse.pdf
２．「アインシュタインの夢と超弦理論」 基礎物理学研究所 江口徹教授
http://www.yomiuri.co.jp/osaka/feature/kansai1286328830436_02/news/20120113-OYT8T00978.htm
３．Wikipedia 一般相対性理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E8%88%AC%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96
○ According to the superstring theory, spatial dimension of 4-10 has been folded into very fine "Planck distance" (35 square minus 10 m) of magnitude.
○ In superstring theory, we do not know how to represent the membrane yet.
【Reference】Michio Kaku / New York incandescent classroom "Dream of Einstein " 20150403
https://www.youtube.com/watch?v=W2qNmtdcENs
＜Multiverse (Multi-Universe)＞
・Superstring theory suggests that the Big Bang there was many times. In other words, the universe is not one. It will be that the universe is multi and there are parallel universes.
• In the parallel universe, the laws of physics are different, but superstring theory's seems applicable.
【Reference】Michio Kaku / New York incandescent classroom " Amazing prophecy of "Theory of Everything;TOE"" 20150403
https://www.youtube.com/watch?v=EWXNFhCuwXI
・At NASA's Jet Propulsion Laboratory and ESA plans to observe the gravity of parallel universe using Laser Interferometer Space Antenna (LISA), in 2035.
【Reference】LISA Project Office
http://lisa.nasa.gov/
・ The development of astronomy, astrophysics, high-energy physics, mankind has been able to observe the world that spans up 45 digit (from 19th power of 10 to 26th power of 10 meters).
・ In addition, the phenomenon and force in the microscopic world is can be explained by the quantum theory, and macroscopic gravity phenomenon is can be explained by the general theory of relativity.
・ Since 1980, scientists around the world are working on the development of the superstring theory that unifies general theory of relativity and the quantum theory, and that theory can be explained from the microscopic to the macroscopic world.
・ Quantum theory has poor compatibility with gravity, would have obtained a result of the contradiction to be fitting the quantum theory to gravity. Superstring theory is expected as candidates for the theory that can be understood gravity in the framework of the quantum theory.
・ The goal of the superstring theory is that it leads to observable predictions.
・ However, from the size of a "string" which this theory assumes being very small etc., superstring theory has not acquired the status as an established theory of physics.
【Reference】
１．「宇宙の数学とは何か」Hirosi Ooguri（Fred Kavli Professor of Theoretical Physics and Mathematics. California Institute of Technology）
http://www.theory.caltech.edu/~ooguri/mathuniverse.pdf
２．「アインシュタインの夢と超弦理論」 基礎物理学研究所 江口徹教授
http://www.yomiuri.co.jp/osaka/feature/kansai1286328830436_02/news/20120113-OYT8T00978.htm
３．Wikipedia 一般相対性理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E8%88%AC%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96
○ According to the superstring theory, spatial dimension of 4-10 has been folded into very fine "Planck distance" (35 square minus 10 m) of magnitude.
○ In superstring theory, we do not know how to represent the membrane yet.
【Reference】Michio Kaku / New York incandescent classroom "Dream of Einstein " 20150403
https://www.youtube.com/watch?v=W2qNmtdcENs
＜Multiverse (Multi-Universe)＞
・Superstring theory suggests that the Big Bang there was many times. In other words, the universe is not one. It will be that the universe is multi and there are parallel universes.
• In the parallel universe, the laws of physics are different, but superstring theory's seems applicable.
【Reference】Michio Kaku / New York incandescent classroom " Amazing prophecy of "Theory of Everything;TOE"" 20150403
https://www.youtube.com/watch?v=EWXNFhCuwXI
・At NASA's Jet Propulsion Laboratory and ESA plans to observe the gravity of parallel universe using Laser Interferometer Space Antenna (LISA), in 2035.
【Reference】LISA Project Office
http://lisa.nasa.gov/
２５ 超弦理論【宇宙とは】宇宙との対話
２５ 超弦理論【宇宙とは】宇宙との対話
・ミクロの世界で働く力やそこで起こる現象は量子論で、巨視的な重力現象は一般相対性理論で説明できるようになっている。
・そして、１９８０年頃から世界中の科学者が量子論と一般相対性理論を統一して、ミクロから巨視的な世界までを説明できる超弦理論の開発に取り組んでいる。
・量子論は重力との相性が悪く、量子論を重力に対して当てはめると矛盾した結果が得られてしまう。超弦理論は、重力を量子論の枠組みで理解できる理論の候補として期待されている。
・超弦理論は、素粒子を弦の振動として表すことにより、重力を他の３つの力と同じように扱うことができる。
・また、超対称性を取り入れてフェルミオンとボソンを一つにまとめることができる。
・ただし、超対称性があると考えると、粒子と反粒子を反転したパートナー粒子を想定する必要があり、粒子の数は100種類を超える。
・しかしながら、この理論の想定する「ひも」の大きさが実証不可能に思えるほど小さい（プランク長程度とすると10のマイナス３５乗メートル）ことなどから、超弦理論は物理学の定説としての地位を得るには至っていない。
○われわれの身体に対する原子核の比より、原子核に対する「ひも」の比の方が小さい・・・小さすぎて、どんなことをやっても検証しようがない。「世にも美しい数学入門」藤原正彦／小川洋子(p.121)
【参 照】
１．「宇宙の数学とは何か」大栗博司（東京大学数物連携宇宙研究機構、カリフォルニア工科大学）
http://www.theory.caltech.edu/~ooguri/mathuniverse.pdf
２．「アインシュタインの夢と超弦理論」 基礎物理学研究所 江口徹教授
http://www.yomiuri.co.jp/osaka/feature/kansai1286328830436_02/news/20120113-OYT8T00978.htm
３．Wikipedia 一般相対性理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E8%88%AC%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96
○超弦理論によれば、４から１０までの空間次元はきわめて微小な「プランク距離」（１０のマイナス３５乗ｍ）の大きさに畳み込まれている。
○超弦理論では、メンブレンをどのように表現すればいいのかわかっていない。
【参 照】ミチオ・カク／ニューヨーク白熱教室「アインシュタインの夢」20150403
https://www.youtube.com/watch?v=W2qNmtdcENs
○超対称性粒子の中で一番軽いニュートラリーノは安定な粒子で、暗黒物質の有力候補の一つ。
・ニュートラリーノは、光子やＺボソン、ヒッグス粒子のパートナーで、電気的に中性でスピンが１／２なのでニュートリノの親戚のような粒子。
＜多元宇宙（マルチバース）＞
・超弦理論は、ビッグバンが何度もあったことを示唆する。つまり、宇宙は１つではなく多元であり、並行宇宙があるということになる。
・並行宇宙では、物理法則は異なるが、超弦理論は適用可能だそうだ。
【参 照】ミチオ・カク／ニューヨーク白熱教室「『万物の理論』の驚くべき予言」20150403
https://www.youtube.com/watch?v=EWXNFhCuwXI
・NASAのジェット推進研究所およびESAでは、2035年に、宇宙重力波望遠鏡（Laser Interferometer Space Antenna (LISA)：レーザー干渉計）を使って並行宇宙の重力を観測する予定だ。
【参 照】Wikipedia／宇宙重力波望遠鏡
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E9%87%8D%E5%8A%9B%E6%B3%A2%E6%9C%9B%E9%81%A0%E9%8F%A1
・ミクロの世界で働く力やそこで起こる現象は量子論で、巨視的な重力現象は一般相対性理論で説明できるようになっている。
・そして、１９８０年頃から世界中の科学者が量子論と一般相対性理論を統一して、ミクロから巨視的な世界までを説明できる超弦理論の開発に取り組んでいる。
・量子論は重力との相性が悪く、量子論を重力に対して当てはめると矛盾した結果が得られてしまう。超弦理論は、重力を量子論の枠組みで理解できる理論の候補として期待されている。
・超弦理論は、素粒子を弦の振動として表すことにより、重力を他の３つの力と同じように扱うことができる。
・また、超対称性を取り入れてフェルミオンとボソンを一つにまとめることができる。
・ただし、超対称性があると考えると、粒子と反粒子を反転したパートナー粒子を想定する必要があり、粒子の数は100種類を超える。
・しかしながら、この理論の想定する「ひも」の大きさが実証不可能に思えるほど小さい（プランク長程度とすると10のマイナス３５乗メートル）ことなどから、超弦理論は物理学の定説としての地位を得るには至っていない。
○われわれの身体に対する原子核の比より、原子核に対する「ひも」の比の方が小さい・・・小さすぎて、どんなことをやっても検証しようがない。「世にも美しい数学入門」藤原正彦／小川洋子(p.121)
【参 照】
１．「宇宙の数学とは何か」大栗博司（東京大学数物連携宇宙研究機構、カリフォルニア工科大学）
http://www.theory.caltech.edu/~ooguri/mathuniverse.pdf
２．「アインシュタインの夢と超弦理論」 基礎物理学研究所 江口徹教授
http://www.yomiuri.co.jp/osaka/feature/kansai1286328830436_02/news/20120113-OYT8T00978.htm
３．Wikipedia 一般相対性理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E8%88%AC%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96
○超弦理論によれば、４から１０までの空間次元はきわめて微小な「プランク距離」（１０のマイナス３５乗ｍ）の大きさに畳み込まれている。
○超弦理論では、メンブレンをどのように表現すればいいのかわかっていない。
【参 照】ミチオ・カク／ニューヨーク白熱教室「アインシュタインの夢」20150403
https://www.youtube.com/watch?v=W2qNmtdcENs
○超対称性粒子の中で一番軽いニュートラリーノは安定な粒子で、暗黒物質の有力候補の一つ。
・ニュートラリーノは、光子やＺボソン、ヒッグス粒子のパートナーで、電気的に中性でスピンが１／２なのでニュートリノの親戚のような粒子。
＜多元宇宙（マルチバース）＞
・超弦理論は、ビッグバンが何度もあったことを示唆する。つまり、宇宙は１つではなく多元であり、並行宇宙があるということになる。
・並行宇宙では、物理法則は異なるが、超弦理論は適用可能だそうだ。
【参 照】ミチオ・カク／ニューヨーク白熱教室「『万物の理論』の驚くべき予言」20150403
https://www.youtube.com/watch?v=EWXNFhCuwXI
・NASAのジェット推進研究所およびESAでは、2035年に、宇宙重力波望遠鏡（Laser Interferometer Space Antenna (LISA)：レーザー干渉計）を使って並行宇宙の重力を観測する予定だ。
【参 照】Wikipedia／宇宙重力波望遠鏡
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E9%87%8D%E5%8A%9B%E6%B3%A2%E6%9C%9B%E9%81%A0%E9%8F%A1
2015年9月18日金曜日
２４ Higgs Boson【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
２４ Higgs Boson【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
・Higgs Boson is particle that appeared after 10billionths of a second of the Big Bang, at a time the temperature dropped to quadrillion degrees, and gave mass to other elementary particles.
(Higgs boson is full of space, energy when the particle collides with the Higgs particle is its mass.)
１） If Higgs boson did not appear, then the other particles just fly around at the speed of light, and the substance was not born.
２） Light has no mass because it does not react with Higgs boson.
３） The amount that is expected is 62 square of 10 ％ of the energy of the entire universe
・July 04, 2012, Conseil Europeenne pour la Reaherche Nucleaire (CERN, in Switzerland)announced that they discovered a new particle which they could believe it as Higgs boson.
Reference：４７NEWS
http://www.47news.jp/47topics/e/231399.php
・Higgs Boson is particle that appeared after 10billionths of a second of the Big Bang, at a time the temperature dropped to quadrillion degrees, and gave mass to other elementary particles.
(Higgs boson is full of space, energy when the particle collides with the Higgs particle is its mass.)
１） If Higgs boson did not appear, then the other particles just fly around at the speed of light, and the substance was not born.
２） Light has no mass because it does not react with Higgs boson.
３） The amount that is expected is 62 square of 10 ％ of the energy of the entire universe
・July 04, 2012, Conseil Europeenne pour la Reaherche Nucleaire (CERN, in Switzerland)announced that they discovered a new particle which they could believe it as Higgs boson.
Reference：４７NEWS
http://www.47news.jp/47topics/e/231399.php
２４ ヒッグス粒子【宇宙とは】宇宙との対話
２４ ヒッグス粒子【宇宙とは】宇宙との対話
・・・１９６４年 ピーター・ヒッグス
・他の素粒子に質量を与える粒子。ビッグバンから、１００億分の１秒後、温度が千兆度に下がったときに現れた。
（ヒッグス粒子は宇宙に満ちており、ヒッグス粒子と衝突した時のエネルギーが、素粒子の質量になる。）
１） ヒッグス粒子が現われなかったら、他の素粒子は光速で飛び回るだけで、物質は生まれなかった。
２） 光はヒッグス粒子と反応しないため質量を持たない。
３） 予想される量は全宇宙のエネルギーの１０の６２乗％。
・２０１２年７月４日 欧州合同原子核研究所（ＣＥＲＮ、スイス）は、ヒッグス粒子と見られる新粒子を発見したと発表した。
参照：４７NEWS
http://www.47news.jp/47topics/e/231399.php
・・・１９６４年 ピーター・ヒッグス
・他の素粒子に質量を与える粒子。ビッグバンから、１００億分の１秒後、温度が千兆度に下がったときに現れた。
（ヒッグス粒子は宇宙に満ちており、ヒッグス粒子と衝突した時のエネルギーが、素粒子の質量になる。）
１） ヒッグス粒子が現われなかったら、他の素粒子は光速で飛び回るだけで、物質は生まれなかった。
２） 光はヒッグス粒子と反応しないため質量を持たない。
３） 予想される量は全宇宙のエネルギーの１０の６２乗％。
・２０１２年７月４日 欧州合同原子核研究所（ＣＥＲＮ、スイス）は、ヒッグス粒子と見られる新粒子を発見したと発表した。
参照：４７NEWS
http://www.47news.jp/47topics/e/231399.php
２３ Cosmology based on theory of elementary particles【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
２３ Cosmology based on theory of elementary particles【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
・The Big Bang model is explained by Cosmology based on theory of elementary particles.
・Elementary particle are explained by several kinds of symmetry in theory of elementary particles.
・Although it is assumed that there are an equivalent amount of substances and anti-matter in the universe from this, it is rare that anti-matter is observed.
・The asymmetry (that is, there is almost no anti-matter) of existence of the substance in the universe is one mystery in theory of elementary particles.
Since the fundamental power of anti-matter is repulsive force, it is thought that anti-matter was diffused at high speed rather than the substance after separation of gravity and antigravity (１０Ｅ－４４（ten to the minus 44th） second after the Big Bang).
○Grand unification theory or Grand unified theory、GUT[Electromagnetic force + Weak interaction+ Strong interaction]
• This is the theory that unifies electromagnetic force, weak interaction and strong interaction. There is more than one model. However, this theory is incomplete.
• GUT is the basis of the Big Bang theory (inflationary universe).
・Inflation cosmology (Katsuhiko Sato, Alan Guth 1981): The theory is that space is the magnitude of 10 26-th power (Bacteria became to be the size of the galaxy! In fact about 10cm!)in the period from after 10 minus 36 square seconds immediately after birth until after 10 minus 34 square seconds.
• By inflation, some of the problems of big bang cosmology, which has been pointed out in the 1970s is resolved.
(Problems)
1－That the universe is observed is very flat. (Flatness problem)
2 －The universe is extremely uniform. (Horizon problem)
３－Phase defect of space in which exist in many models of grand unified theory (GUT) has been predicted is not observed at all. (Monopole problem)
・The Big Bang model is explained by Cosmology based on theory of elementary particles.
・Elementary particle are explained by several kinds of symmetry in theory of elementary particles.
・Although it is assumed that there are an equivalent amount of substances and anti-matter in the universe from this, it is rare that anti-matter is observed.
・The asymmetry (that is, there is almost no anti-matter) of existence of the substance in the universe is one mystery in theory of elementary particles.
Since the fundamental power of anti-matter is repulsive force, it is thought that anti-matter was diffused at high speed rather than the substance after separation of gravity and antigravity (１０Ｅ－４４（ten to the minus 44th） second after the Big Bang).
○Grand unification theory or Grand unified theory、GUT[Electromagnetic force + Weak interaction+ Strong interaction]
• This is the theory that unifies electromagnetic force, weak interaction and strong interaction. There is more than one model. However, this theory is incomplete.
• GUT is the basis of the Big Bang theory (inflationary universe).
・Inflation cosmology (Katsuhiko Sato, Alan Guth 1981): The theory is that space is the magnitude of 10 26-th power (Bacteria became to be the size of the galaxy! In fact about 10cm!)in the period from after 10 minus 36 square seconds immediately after birth until after 10 minus 34 square seconds.
• By inflation, some of the problems of big bang cosmology, which has been pointed out in the 1970s is resolved.
(Problems)
1－That the universe is observed is very flat. (Flatness problem)
2 －The universe is extremely uniform. (Horizon problem)
３－Phase defect of space in which exist in many models of grand unified theory (GUT) has been predicted is not observed at all. (Monopole problem)
２３ 素粒子論的な宇宙論【宇宙とは】宇宙との対話
２３ 素粒子論的な宇宙論【宇宙とは】宇宙との対話
・・・１９８０年代～
・ビッグバン・モデルは素粒子論的な宇宙論で説明される。
・素粒子論の基本原理では、素粒子は数種類の対称性で説明される。
・このことから宇宙には物質と反物質が同じ量あると想定されるが、反物質は観測されることは稀である。
・ビッグバンでは物質と反物質が同じだけできたが、その反物質をニュートリノがほんの少しだけつまみ取るようにして、物質に変えたという考えもある。
参考：「宇宙は何でできているのか」村山 斉 (p.215)
・宇宙における物質の存在という非対称性（反物質がほとんどないということ）は、素粒子論におけるひとつの謎とされている。
☆考察☆
反物質の基本的な力は斥力であることから、重力・反重力の分離後（ビッグバンから１０のマイナス４４乗秒後）、反物質は物質よりも高速で拡散したと考えられる。
○大統一理論(Grand unification theory or Grand unified theory、GUT）[電磁気力＋弱い力＋強い力]
・電磁気力、弱い力、強い力を統一する理論で、 幾つかのモデルが作られているが、未完成の理論。
・ビッグバン理論（インフレーション宇宙）の基礎となっている。
・インフレーション宇宙論（佐藤勝彦、アラン・グース 1981）：宇宙は誕生直後の１０のマイナス３６乗秒後から１０のマイナス３４乗秒後までの間にその大きさが１０の２６乗倍（バクテリアが銀河の大きさ！ 実際には１０ｃｍ程度の大きさ！）になったとする理論。
・インフレーションによって、1970年代に指摘されていたビッグバン宇宙論のいくつかの問題点が解決される。
（問題点）
１ 観測される宇宙が極めて平坦であること（平坦性問題）
２ 宇宙が極めて一様であること（地平線問題）
３ 多くの大統一理論 (GUT) のモデルで存在が予言されている空間の位相欠陥が全く観測されないこと（モノポール問題）
・・・１９８０年代～
・ビッグバン・モデルは素粒子論的な宇宙論で説明される。
・素粒子論の基本原理では、素粒子は数種類の対称性で説明される。
・このことから宇宙には物質と反物質が同じ量あると想定されるが、反物質は観測されることは稀である。
・ビッグバンでは物質と反物質が同じだけできたが、その反物質をニュートリノがほんの少しだけつまみ取るようにして、物質に変えたという考えもある。
参考：「宇宙は何でできているのか」村山 斉 (p.215)
・宇宙における物質の存在という非対称性（反物質がほとんどないということ）は、素粒子論におけるひとつの謎とされている。
☆考察☆
反物質の基本的な力は斥力であることから、重力・反重力の分離後（ビッグバンから１０のマイナス４４乗秒後）、反物質は物質よりも高速で拡散したと考えられる。
○大統一理論(Grand unification theory or Grand unified theory、GUT）[電磁気力＋弱い力＋強い力]
・電磁気力、弱い力、強い力を統一する理論で、 幾つかのモデルが作られているが、未完成の理論。
・ビッグバン理論（インフレーション宇宙）の基礎となっている。
・インフレーション宇宙論（佐藤勝彦、アラン・グース 1981）：宇宙は誕生直後の１０のマイナス３６乗秒後から１０のマイナス３４乗秒後までの間にその大きさが１０の２６乗倍（バクテリアが銀河の大きさ！ 実際には１０ｃｍ程度の大きさ！）になったとする理論。
・インフレーションによって、1970年代に指摘されていたビッグバン宇宙論のいくつかの問題点が解決される。
（問題点）
１ 観測される宇宙が極めて平坦であること（平坦性問題）
２ 宇宙が極めて一様であること（地平線問題）
３ 多くの大統一理論 (GUT) のモデルで存在が予言されている空間の位相欠陥が全く観測されないこと（モノポール問題）
２２ Standard theory(Standard model)【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
２２ Standard theory(Standard model)【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
・Weinberg-Salam theory and quantumchromodynamics are the foundation of elementary particle physics, and are called standard theory or standard model.
・Standard theory is one of the theory for describing the three forces(electromagnetic force, weak force, strong force) in the same framework, but it is not a unified theory of the three forces.
・Particles of the standard model consists(17 types)
Fermi particles(fermions) constituting a substance(12 types :quark and lepton)
Gauge particles that mediate the force（４）
Higgs particles comprising the mass of the element（１）
= Substance and force are made of elementary particles.
・Force occurs at the catch of Bose particles (bosons).
○ Standard model
※Generation: It is only say that lined the respective sets in light order of mass. Elementary particles of the second generation and later present at the time of creation of the universe, it is not present in the current global.
※ Quarks make up hadrons (protons, neutrons), but do not have internal structure.
・Quark can not be observed unless a significant high-energy state, so its nature is not known yet well.
※The mass of the top quark is about 50 000 times the up quark. Weight of much gold atom.
※Neutrinos have tiny mass, and they are electrically neutral. So even met with other materials they pass through without reaction. The neutrino (meaning "little neutral one" in Italian) is denoted by the Greek letter ν (nu).
- Because neutrions are particles having no electric charge, they may themselves are anti-particles like π-mesons. [Wikipedia]
※Bosons mediate force, and not follow the Pauli exclusion principle, and can be packed in the same place any number.
（Atoms are stuck in the electromagnetic force.）
（Electromagnetic force is transmitted by the particles exchange photons.）
※Pauli exclusion principle：The two Fermi particles can not occupy the same quantum state.
（The two Fermi particles, in limitations impose the uncertainty principle, both the position and velocity can not be the same.）
・・・If assuming that this world has been created without the exclusion principle, quark would not have shaped the separate clearly defined protons and neutrons. And, they would not also be shaping the atom. Substantially uniform density "soup" would be present.
※Strong interaction：Electromagnetic force: Weak interaction: Gravity
＝１：10 to the power of minus 2 ：10 to the power of minus 5：10 to the power of minus 40
※Fermion (material particles) and bosons (particles of force) is replaced by the quantum theoretic dimension.
○It is shown clearly that the dark matter occupies about 1/4 of the energy density of the universe. However, the particles which serve as a candidate of the dark matter do not exist in a standard model. Therefore, to ask elementary particle for the true character of the dark matter, extension of a standard model is required.
【Theory, etc.】
＜Electromagnetic force, weak force ...＞
1.Weinberg-Salam theory(WS theory) ,Electroweak unified theory (1967),
○In Weinberg-Salam theory, electromagnetic power and the weak power of appearing at the time of β disintegration[1] were unified by Gauge theory.
○According to gauge theory, the place, i.e. particles （gauge bosons） exists between the elementary particles which carry out an interaction.
○Gauge boson (weak boson (W boson, Z boson)) is mediating the weak power of collapsing a neutron (a radioactive decay and).
○In 1983, the accelerator of CERN in Geneva discovered W boson and Z boson.
【Gauge theory】
○A gauge theory[2] is a type of field theory in which the Lagrangian (the difference between the kinetic energy and potential energy) is invariant. [3]
(☆ Since kinetic energy is expressed by a negative, "difference" is the sum of the two energies.)
1) In Quantum Field Theory, fields form particles, and particles form fields, and particles are medium to convey the power of fields.
(As an example electromagnetic force acting between the electrons is caused by the exchange of photons. W and Z bosons mediate the weak force, gluons mediate the strong force. )[4], [5]
2) Moreover, in a vacuum, the amount of the field is slightly vibrate. Complete "Void" does not exist. [4]
【Reference】
1. In the changing process of neutron to the proton, electron (beta ray (β ray)) is released.
２．Wikipedia：Gauge theory
３．Wikipedia：ラグランジュ力学
４．Wikipedia：場の量子論
５．Dialogue with the Universe Ｎｏ．２４ Standard theory
2.Kobayashi-Maskawa theory (1973), etc.
＜ Strong force＞
1. Quantum chromodynamics, QCD late 1970s
・Since neutron without electric charge has the strong magnetic moment, physicists was forced to assume that hadron (proton, neutron) is constituted with smaller element.
・Now, hadron is considered as what consists of six kinds of quarks, and eight kinds of gluons which mediate strong interaction inside hadron.
・There are 3 colorred quarks,red, blue and green, and a white hadron will be formed if the three joins together.
・The word "color" is what imagined the three primary colors of light and was used figuratively.
• It is not possible to retrieve the quark in monochromatic.
・Quark is an energy, there is no form to quark.
・Quarks can be packed in the same place. (Do not follow the Pauli exclusion principle.)
・Quark produce a strong force by replacing the "color" (：Ironi：Bose particles = gluon).
・The force becomes stronger as the distance leaves.
・Placing the electrons of high energy protons, the force is weakened. And Quark is I appear to move.
・Weinberg-Salam theory and quantumchromodynamics are the foundation of elementary particle physics, and are called standard theory or standard model.
・Standard theory is one of the theory for describing the three forces(electromagnetic force, weak force, strong force) in the same framework, but it is not a unified theory of the three forces.
・Particles of the standard model consists(17 types)
Fermi particles(fermions) constituting a substance(12 types :quark and lepton)
Gauge particles that mediate the force（４）
Higgs particles comprising the mass of the element（１）
= Substance and force are made of elementary particles.
・Force occurs at the catch of Bose particles (bosons).
○ Standard model
※Generation: It is only say that lined the respective sets in light order of mass. Elementary particles of the second generation and later present at the time of creation of the universe, it is not present in the current global.
※ Quarks make up hadrons (protons, neutrons), but do not have internal structure.
・Quark can not be observed unless a significant high-energy state, so its nature is not known yet well.
※The mass of the top quark is about 50 000 times the up quark. Weight of much gold atom.
※Neutrinos have tiny mass, and they are electrically neutral. So even met with other materials they pass through without reaction. The neutrino (meaning "little neutral one" in Italian) is denoted by the Greek letter ν (nu).
- Because neutrions are particles having no electric charge, they may themselves are anti-particles like π-mesons. [Wikipedia]
※Bosons mediate force, and not follow the Pauli exclusion principle, and can be packed in the same place any number.
（Atoms are stuck in the electromagnetic force.）
（Electromagnetic force is transmitted by the particles exchange photons.）
※Pauli exclusion principle：The two Fermi particles can not occupy the same quantum state.
（The two Fermi particles, in limitations impose the uncertainty principle, both the position and velocity can not be the same.）
・・・If assuming that this world has been created without the exclusion principle, quark would not have shaped the separate clearly defined protons and neutrons. And, they would not also be shaping the atom. Substantially uniform density "soup" would be present.
※Strong interaction：Electromagnetic force: Weak interaction: Gravity
＝１：10 to the power of minus 2 ：10 to the power of minus 5：10 to the power of minus 40
※Fermion (material particles) and bosons (particles of force) is replaced by the quantum theoretic dimension.
○It is shown clearly that the dark matter occupies about 1/4 of the energy density of the universe. However, the particles which serve as a candidate of the dark matter do not exist in a standard model. Therefore, to ask elementary particle for the true character of the dark matter, extension of a standard model is required.
【Theory, etc.】
＜Electromagnetic force, weak force ...＞
1.Weinberg-Salam theory(WS theory) ,Electroweak unified theory (1967),
○In Weinberg-Salam theory, electromagnetic power and the weak power of appearing at the time of β disintegration[1] were unified by Gauge theory.
○According to gauge theory, the place, i.e. particles （gauge bosons） exists between the elementary particles which carry out an interaction.
○Gauge boson (weak boson (W boson, Z boson)) is mediating the weak power of collapsing a neutron (a radioactive decay and).
○In 1983, the accelerator of CERN in Geneva discovered W boson and Z boson.
【Gauge theory】
○A gauge theory[2] is a type of field theory in which the Lagrangian (the difference between the kinetic energy and potential energy) is invariant. [3]
(☆ Since kinetic energy is expressed by a negative, "difference" is the sum of the two energies.)
1) In Quantum Field Theory, fields form particles, and particles form fields, and particles are medium to convey the power of fields.
(As an example electromagnetic force acting between the electrons is caused by the exchange of photons. W and Z bosons mediate the weak force, gluons mediate the strong force. )[4], [5]
2) Moreover, in a vacuum, the amount of the field is slightly vibrate. Complete "Void" does not exist. [4]
【Reference】
1. In the changing process of neutron to the proton, electron (beta ray (β ray)) is released.
２．Wikipedia：Gauge theory
３．Wikipedia：ラグランジュ力学
４．Wikipedia：場の量子論
５．Dialogue with the Universe Ｎｏ．２４ Standard theory
2.Kobayashi-Maskawa theory (1973), etc.
＜ Strong force＞
1. Quantum chromodynamics, QCD late 1970s
・Since neutron without electric charge has the strong magnetic moment, physicists was forced to assume that hadron (proton, neutron) is constituted with smaller element.
・Now, hadron is considered as what consists of six kinds of quarks, and eight kinds of gluons which mediate strong interaction inside hadron.
・There are 3 colorred quarks,red, blue and green, and a white hadron will be formed if the three joins together.
・The word "color" is what imagined the three primary colors of light and was used figuratively.
• It is not possible to retrieve the quark in monochromatic.
・Quark is an energy, there is no form to quark.
・Quarks can be packed in the same place. (Do not follow the Pauli exclusion principle.)
・Quark produce a strong force by replacing the "color" (：Ironi：Bose particles = gluon).
・The force becomes stronger as the distance leaves.
・Placing the electrons of high energy protons, the force is weakened. And Quark is I appear to move.
２２ 標準理論（標準モデル）【宇宙とは】宇宙との対話
２２ 標準理論（標準モデル）【宇宙とは】宇宙との対話
・電弱統一理論と量子色力学は、現代素粒子物理学の基礎であり、あわせて標準理論あるいは標準モデルと呼ばれている。
・標準理論は電磁気力、弱い力、強い力の３つの力を同じ枠組みで説明できるが、３つの力の統一理論ではない。
・標準模型の素粒子（１７種類）は物質を構成するフェルミ粒子(フェルミオン：クォークとレプトン：１２)、力を媒介するゲージ粒子（４）、質量の素になるヒッグス粒子（１）からなる。＝物質と力は素粒子からできている。
・力はボース粒子（ボソン）のキャッチボールで生じる。
○標準モデル
※世代とはそれぞれの組を、質量の軽い順に並べたというだけのもので、第２世代以降の素粒子は宇宙の創成時に存在し、現在の地球には存在しない。
※クォークはハドロン（陽子・中性子）を構成するが、内部構造を持たない。
・クォークは相当な高エネルギー状態でなければ観測できず、その性質はまだよくわかっていない。
※トップクォークの質量はアップクォークの約５万倍。金の原子くらいの重さ。
※ニュートリノ（イタリア語でニュートラルなもの、記号：ν（ニュー））は質量が非常に小さい粒子で、電荷を持たない。他の物質と出会っても反応せずに素通りする。
・電荷を持たない粒子であるため、中性のパイ中間子のようにそれ自身が反粒子である可能性がある。【Wikipedia】
※ボース粒子は力を媒介し、パウリの排他原理に従わず、同じ場所にいくらでも詰め込むことができる。
（・原子と原子は電磁気力でくっついている。）
（・電磁気力は粒子が光子を交換することで伝わる。)
※パウリの排他原理：二つのフェルミ粒子は同一の量子状態を占めることはできない。
（二つのフェルミ粒子は、不確定性原理の課する制限の中で、位置と速度の両方が同じになることができない。）
・・・もしこの世界が排他原理なしで創造されたとすれば、クォークは別々 の、はっきり確定した陽子と中性子を形づくらなかっただろう。そして、それらが電子といっしょになって別々の、はっきり確定された原子を形づくることもなかっただろう。原子はすべて崩壊して、 ほぼ一様な高密度の“スープ”を形づくったことだろう。
※強い力：電磁気力：弱い力：重力
＝１：１０のマイナス２乗：１０のマイナス５乗：１０のマイナス４０乗
※強い核力、弱い核力は原子核の直径よりも短い距離でしか働かない。(p.39)
※弱い力と電磁気力は、宇宙誕生直後には同じ力だった。(p.133)
・・・この対称性の破れにはヒッグス粒子が関係している。
※フェルミ粒子（物質粒子）とボース粒子（力の粒子）は量子論的な次元で入れ替わる。
○宇宙のエネルギー密度の約１／４を暗黒物質が占めていることが明らかになっているが、 標準模型には暗黒物質の候補となる粒子が存在しない。そのため、暗黒物質の正体を素粒子に求める場合は標準模型の拡張が必要である。
【理論等】
＜電磁気力・弱い力に関するもの＞
１．ワインバーグ＝サラム理論(Weinberg-Salam theory、WS理論 電弱統一理論 (1967）
○電磁気力と中性子が陽子に変化するベータ崩壊[1]のときに現れる弱い力をゲージ理論により統一した。（ゲージ：gauge 物差し）
○ ゲージ理論によれば、相互作用する素粒子には必ずそれをなかだちする場、すなわち粒子（ゲージ粒子、ex. ウィークボソン（Ｗ粒子、Ｚ粒子））が存在する。
○１９８３年、ジュネーブのＣＥＲＮの加速器は、Ｗ粒子とＺ粒子を発見した。
○ゲージ理論[2]とは、ラグランジアン（運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの差）が不変である系を扱う場の理論である。[3]
（☆運動エネルギーはマイナスで表現されることから、「差」は両エネルギーの和ということになる。）
１）場の量子論（Quantum Field Theory）では、場は粒子の形をし、粒子は場の形をし、粒子は場の力を伝える媒体となる。 [4]
（例として電子の間に働く電磁力は、光子の交換により生じる。ウィークボソンは弱い力を媒介し、グルーオンは強い力を媒介する。[4], [5]
２）また、真空では、場の量は僅かに振動している。完全な「虚空」は存在しない。[4]
【参 考】
１．中性子が陽子に変化する過程においては電子（ベータ線（β線））が放出される。
２．Wikipedia：ゲージ理論
３．Wikipedia：ラグランジュ力学
４．Wikipedia：場の量子論
５．宇宙との対話 Ｎｏ．２４ 標準理論
２．小林・益川理論(1973)
○ＣＰ対称性の破れ⇒小林－益川理論(p.47～)
１９７３年 小林－益川理論：アップクオークとダウンクオークは３世代６種類ある。←３であることがＣＰ対称性が破られるために必要。(p.47)
⇒ＣＰ対称性が破れていることにより、粒子（物質）と反粒子（反物質）が対消滅せずに物質が残った。
※Ｐ：パリティ対称性：空間を反転させることをパリティ返還と言い。左右や上下を入れ替えても物理法則に変化がないことをパリティ対称性とよぶ。
※Ｃ：Ｃ対称性：荷電供役：粒子と反粒子の入れ替えのこと。Ｃ対称性が保たれていれば、粒子から反粒子に変換することができる。
＜強い力に関するもの＞
１．量子色力学(Quantum chromodynamics、QCD 1970年代後半）
・電荷を持たない中性子が強い磁気モーメントを持つことなどから、物理学者たちは、ハドロン（陽子、中性子）がより小さい要素により構成されていることを仮定せざるを得なくなった。
・現在では、ハドロンは、6種類のクォークとハドロン内部で強い相互作用をなかだちする8種類のグルーオン（英: gluon）から構成されるものとして考えられている。
・クォークには赤、青、緑の３色があり、３色のクォークが結合すると白色のハドロンを形成する。
・色という言葉は、光の三原色をイメージして比喩的に使ったもの。
＜その他クォーク関連＞
・クォークは、単色では取り出せない。
・クオークはエネルギーであり、形あるものではない。
・同じ所に詰め込める。（パウリの排他原則に従わない。）
・クォークは色荷（：ボース粒子＝グルーオン）を交換することで強い力を生む。
・その力は距離が離れるほど強くなる。
・高エネルギーの電子を陽子にぶつけると、その瞬間だけその力が弱くなりクオークが動いて見える。
・電弱統一理論と量子色力学は、現代素粒子物理学の基礎であり、あわせて標準理論あるいは標準モデルと呼ばれている。
・標準理論は電磁気力、弱い力、強い力の３つの力を同じ枠組みで説明できるが、３つの力の統一理論ではない。
・標準模型の素粒子（１７種類）は物質を構成するフェルミ粒子(フェルミオン：クォークとレプトン：１２)、力を媒介するゲージ粒子（４）、質量の素になるヒッグス粒子（１）からなる。＝物質と力は素粒子からできている。
・力はボース粒子（ボソン）のキャッチボールで生じる。
○標準モデル
※世代とはそれぞれの組を、質量の軽い順に並べたというだけのもので、第２世代以降の素粒子は宇宙の創成時に存在し、現在の地球には存在しない。
※クォークはハドロン（陽子・中性子）を構成するが、内部構造を持たない。
・クォークは相当な高エネルギー状態でなければ観測できず、その性質はまだよくわかっていない。
※トップクォークの質量はアップクォークの約５万倍。金の原子くらいの重さ。
※ニュートリノ（イタリア語でニュートラルなもの、記号：ν（ニュー））は質量が非常に小さい粒子で、電荷を持たない。他の物質と出会っても反応せずに素通りする。
・電荷を持たない粒子であるため、中性のパイ中間子のようにそれ自身が反粒子である可能性がある。【Wikipedia】
※ボース粒子は力を媒介し、パウリの排他原理に従わず、同じ場所にいくらでも詰め込むことができる。
（・原子と原子は電磁気力でくっついている。）
（・電磁気力は粒子が光子を交換することで伝わる。)
※パウリの排他原理：二つのフェルミ粒子は同一の量子状態を占めることはできない。
（二つのフェルミ粒子は、不確定性原理の課する制限の中で、位置と速度の両方が同じになることができない。）
・・・もしこの世界が排他原理なしで創造されたとすれば、クォークは別々 の、はっきり確定した陽子と中性子を形づくらなかっただろう。そして、それらが電子といっしょになって別々の、はっきり確定された原子を形づくることもなかっただろう。原子はすべて崩壊して、 ほぼ一様な高密度の“スープ”を形づくったことだろう。
※強い力：電磁気力：弱い力：重力
＝１：１０のマイナス２乗：１０のマイナス５乗：１０のマイナス４０乗
※強い核力、弱い核力は原子核の直径よりも短い距離でしか働かない。(p.39)
※弱い力と電磁気力は、宇宙誕生直後には同じ力だった。(p.133)
・・・この対称性の破れにはヒッグス粒子が関係している。
※フェルミ粒子（物質粒子）とボース粒子（力の粒子）は量子論的な次元で入れ替わる。
○宇宙のエネルギー密度の約１／４を暗黒物質が占めていることが明らかになっているが、 標準模型には暗黒物質の候補となる粒子が存在しない。そのため、暗黒物質の正体を素粒子に求める場合は標準模型の拡張が必要である。
【理論等】
＜電磁気力・弱い力に関するもの＞
１．ワインバーグ＝サラム理論(Weinberg-Salam theory、WS理論 電弱統一理論 (1967）
○電磁気力と中性子が陽子に変化するベータ崩壊[1]のときに現れる弱い力をゲージ理論により統一した。（ゲージ：gauge 物差し）
○ ゲージ理論によれば、相互作用する素粒子には必ずそれをなかだちする場、すなわち粒子（ゲージ粒子、ex. ウィークボソン（Ｗ粒子、Ｚ粒子））が存在する。
○１９８３年、ジュネーブのＣＥＲＮの加速器は、Ｗ粒子とＺ粒子を発見した。
○ゲージ理論[2]とは、ラグランジアン（運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの差）が不変である系を扱う場の理論である。[3]
（☆運動エネルギーはマイナスで表現されることから、「差」は両エネルギーの和ということになる。）
１）場の量子論（Quantum Field Theory）では、場は粒子の形をし、粒子は場の形をし、粒子は場の力を伝える媒体となる。 [4]
（例として電子の間に働く電磁力は、光子の交換により生じる。ウィークボソンは弱い力を媒介し、グルーオンは強い力を媒介する。[4], [5]
２）また、真空では、場の量は僅かに振動している。完全な「虚空」は存在しない。[4]
【参 考】
１．中性子が陽子に変化する過程においては電子（ベータ線（β線））が放出される。
２．Wikipedia：ゲージ理論
３．Wikipedia：ラグランジュ力学
４．Wikipedia：場の量子論
５．宇宙との対話 Ｎｏ．２４ 標準理論
２．小林・益川理論(1973)
○ＣＰ対称性の破れ⇒小林－益川理論(p.47～)
１９７３年 小林－益川理論：アップクオークとダウンクオークは３世代６種類ある。←３であることがＣＰ対称性が破られるために必要。(p.47)
⇒ＣＰ対称性が破れていることにより、粒子（物質）と反粒子（反物質）が対消滅せずに物質が残った。
※Ｐ：パリティ対称性：空間を反転させることをパリティ返還と言い。左右や上下を入れ替えても物理法則に変化がないことをパリティ対称性とよぶ。
※Ｃ：Ｃ対称性：荷電供役：粒子と反粒子の入れ替えのこと。Ｃ対称性が保たれていれば、粒子から反粒子に変換することができる。
＜強い力に関するもの＞
１．量子色力学(Quantum chromodynamics、QCD 1970年代後半）
・電荷を持たない中性子が強い磁気モーメントを持つことなどから、物理学者たちは、ハドロン（陽子、中性子）がより小さい要素により構成されていることを仮定せざるを得なくなった。
・現在では、ハドロンは、6種類のクォークとハドロン内部で強い相互作用をなかだちする8種類のグルーオン（英: gluon）から構成されるものとして考えられている。
・クォークには赤、青、緑の３色があり、３色のクォークが結合すると白色のハドロンを形成する。
・色という言葉は、光の三原色をイメージして比喩的に使ったもの。
＜その他クォーク関連＞
・クォークは、単色では取り出せない。
・クオークはエネルギーであり、形あるものではない。
・同じ所に詰め込める。（パウリの排他原則に従わない。）
・クォークは色荷（：ボース粒子＝グルーオン）を交換することで強い力を生む。
・その力は距離が離れるほど強くなる。
・高エネルギーの電子を陽子にぶつけると、その瞬間だけその力が弱くなりクオークが動いて見える。
2015年9月17日木曜日
２１ The Big Bang model【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
２１ The Big Bang model【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
：The Big Bang model is the cosmology to which it is supposed that the universe began large expansion suddenly from one point extraordinarily smaller than one atom about 13,700 million years ago.
・It is 1/10 billion seconds after the Big Bang that materials which constitute the universe, such as nuclear particles (proton and neutron) and an electron, were produced. (←separation of electromagnetic power and weak power) = birth of the fundamental power of the universe.
※ The fundamental power of the universe
1) Electromagnetic power : power which connects a proton and an electron (a chemical reaction is based on electromagnetic power)
2) Gravity
3) Nuclear force : power which combines a proton and a neutron (it is what is called atomic power)
4) Weak power to which the radioactive decay of the neutron (β disintegration)
○The center of The Big Bang ：Only we know that the universe is accelerating expansion, we can not indicate where the center.
Reference：Wikipedia Big Bang
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%93%E3%83%83%E3%82%B0%E3%83%90%E3%83%B3
○Evidence of the Big Bang
1) Redshift ... All the galaxies are moving away from us.
※ Redshift： Phenomenon that the spectrum of the light from the observation target (including electromagnetic waves of all wavelengths not only visible light) shifts long wavelength side (closer to the red in the visible light).
【Reference】Measurement of redshift
edX／COSMOLOGY／Section 1: Space and Time／Worked Example 1
https://courses.edx.org/courses/ANUx/ANU-ASTRO4x/1T2015/courseware/4cf3892023314c59b175176b7d3ac179/d308a3640e2e479bb34dbc623ac88568/
※ edX: Free online course of Harvard University and Massachusetts Institute of Technology (MIT) (registration required)
2) The cosmic microwave background radiation (CMB) ... It had been predicted by the Big Bang theory.
※Phenomenon that microwave spectral 3K (the remnant of the Big Bang) is observed from all directions on the celestial sphere.
3) The presence ratio of light elements in the universe ... Prediction of the presence ratio of the light elements such as hydrogen and helium.
f:id:studiogooda:20150506221437j:image
Photo: Temperature fluctuations of the cosmic microwave background radiation by WMAP. (Appearance of the universe after about 40 million years of the Big Bang)
※WMAP（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe）is a spacecraft launched by NASA.
：The Big Bang model is the cosmology to which it is supposed that the universe began large expansion suddenly from one point extraordinarily smaller than one atom about 13,700 million years ago.
・It is 1/10 billion seconds after the Big Bang that materials which constitute the universe, such as nuclear particles (proton and neutron) and an electron, were produced. (←separation of electromagnetic power and weak power) = birth of the fundamental power of the universe.
※ The fundamental power of the universe
1) Electromagnetic power : power which connects a proton and an electron (a chemical reaction is based on electromagnetic power)
2) Gravity
3) Nuclear force : power which combines a proton and a neutron (it is what is called atomic power)
4) Weak power to which the radioactive decay of the neutron (β disintegration)
○The center of The Big Bang ：Only we know that the universe is accelerating expansion, we can not indicate where the center.
Reference：Wikipedia Big Bang
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%93%E3%83%83%E3%82%B0%E3%83%90%E3%83%B3
○Evidence of the Big Bang
1) Redshift ... All the galaxies are moving away from us.
※ Redshift： Phenomenon that the spectrum of the light from the observation target (including electromagnetic waves of all wavelengths not only visible light) shifts long wavelength side (closer to the red in the visible light).
【Reference】Measurement of redshift
edX／COSMOLOGY／Section 1: Space and Time／Worked Example 1
https://courses.edx.org/courses/ANUx/ANU-ASTRO4x/1T2015/courseware/4cf3892023314c59b175176b7d3ac179/d308a3640e2e479bb34dbc623ac88568/
※ edX: Free online course of Harvard University and Massachusetts Institute of Technology (MIT) (registration required)
2) The cosmic microwave background radiation (CMB) ... It had been predicted by the Big Bang theory.
※Phenomenon that microwave spectral 3K (the remnant of the Big Bang) is observed from all directions on the celestial sphere.
3) The presence ratio of light elements in the universe ... Prediction of the presence ratio of the light elements such as hydrogen and helium.
f:id:studiogooda:20150506221437j:image
Photo: Temperature fluctuations of the cosmic microwave background radiation by WMAP. (Appearance of the universe after about 40 million years of the Big Bang)
※WMAP（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe）is a spacecraft launched by NASA.
２１ ビッグバン・モデル【宇宙とは】宇宙との対話
２１ ビッグバン・モデル【宇宙とは】宇宙との対話
・・・１９４８年 ガモフ
：宇宙は約137億年前、１個の原子よりも桁違いに小さな１点から突然大膨張を始めたとする宇宙論。
・宇宙を構成する核子（陽子と中性子）、電子などの材料が生まれたのはビッグバンから百億分の１秒後（１０のマイナス１０秒後）。（←電磁気力と弱い力の分離）＝宇宙の基本的な力の誕生。
※宇宙の基本的な力
１） 電磁気力：陽子と電子を結びつける力（化学反応は電磁気力によるもの）
２） 重力
３） 核力：陽子と中性子を結合する力（いわゆる原子力）
４） 中性子を放射性崩壊（β崩壊）させる弱い力
○ビッグバンの中心：分かっているのは、宇宙は加速膨張していることだけで、どこが中心かを示すことはできない。
参照：Wikipedia ビッグバン
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%93%E3%83%83%E3%82%B0%E3%83%90%E3%83%B3
○ビッグバンの証拠
１）赤方偏移・・・すべての銀河は我々から遠ざかっている。
※赤方偏移：観測対象からの光（可視光だけでなく全ての波長の電磁波を含む）のスペクトルが長波長側（可視光で言うと赤に近い方）にずれる現象。
【参 考】赤方偏移の測定
edX／COSMOLOGY／Section 1: Space and Time／Worked Example 1
https://courses.edx.org/courses/ANUx/ANU-ASTRO4x/1T2015/courseware/4cf3892023314c59b175176b7d3ac179/d308a3640e2e479bb34dbc623ac88568/
※edX：ハーバード大学とマサチューセッツ工科大学（ＭＩＴ）の無料オンライン講座（要登録）
２）宇宙マイクロ波背景放射(CMB)・・・ビッグバン理論により予測されていた。
※天球上の全方向からスペクトル３Kのマイクロ波（ビッグバンの名残り）が観測される現象。
３）宇宙の軽元素の存在比・・・水素・ヘリウムなどの軽元素の存在比を予測。
f:id:studiogooda:20150506221437j:image
写真：WMAPによる宇宙マイクロ波背景放射の温度ゆらぎ。（ビッグバンの約40万年後の宇宙の姿）
※WMAP（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe: ウィルキンソン・マイクロ波異方性探査機）は アメリカ航空宇宙局 (NASA) が打ち上げた宇宙探査機。
・・・１９４８年 ガモフ
：宇宙は約137億年前、１個の原子よりも桁違いに小さな１点から突然大膨張を始めたとする宇宙論。
・宇宙を構成する核子（陽子と中性子）、電子などの材料が生まれたのはビッグバンから百億分の１秒後（１０のマイナス１０秒後）。（←電磁気力と弱い力の分離）＝宇宙の基本的な力の誕生。
※宇宙の基本的な力
１） 電磁気力：陽子と電子を結びつける力（化学反応は電磁気力によるもの）
２） 重力
３） 核力：陽子と中性子を結合する力（いわゆる原子力）
４） 中性子を放射性崩壊（β崩壊）させる弱い力
○ビッグバンの中心：分かっているのは、宇宙は加速膨張していることだけで、どこが中心かを示すことはできない。
参照：Wikipedia ビッグバン
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%93%E3%83%83%E3%82%B0%E3%83%90%E3%83%B3
○ビッグバンの証拠
１）赤方偏移・・・すべての銀河は我々から遠ざかっている。
※赤方偏移：観測対象からの光（可視光だけでなく全ての波長の電磁波を含む）のスペクトルが長波長側（可視光で言うと赤に近い方）にずれる現象。
【参 考】赤方偏移の測定
edX／COSMOLOGY／Section 1: Space and Time／Worked Example 1
https://courses.edx.org/courses/ANUx/ANU-ASTRO4x/1T2015/courseware/4cf3892023314c59b175176b7d3ac179/d308a3640e2e479bb34dbc623ac88568/
※edX：ハーバード大学とマサチューセッツ工科大学（ＭＩＴ）の無料オンライン講座（要登録）
２）宇宙マイクロ波背景放射(CMB)・・・ビッグバン理論により予測されていた。
※天球上の全方向からスペクトル３Kのマイクロ波（ビッグバンの名残り）が観測される現象。
３）宇宙の軽元素の存在比・・・水素・ヘリウムなどの軽元素の存在比を予測。
f:id:studiogooda:20150506221437j:image
写真：WMAPによる宇宙マイクロ波背景放射の温度ゆらぎ。（ビッグバンの約40万年後の宇宙の姿）
※WMAP（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe: ウィルキンソン・マイクロ波異方性探査機）は アメリカ航空宇宙局 (NASA) が打ち上げた宇宙探査機。
２０ Incompleteness Theorem【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
２０ Incompleteness Theorem【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
：The proposition which cannot judge correction exists.
・・・Gödel (Kurt Gödel, Austria 1906-78) proved in 1930.
・・・Then, Turing(Aan Mathison Turing, UK 1912-1954) proved that there is no unific method of confirming beforehand whether a certain proposition is a proposition which cannot judge truth.
Reference: 「世にも美しい数学入門」Masahiko Fujiwara／Youko Ogawa(p.147～151)
☆If there is a proposition which cannot confirm that verification is impossible and it is unverifiable, it can say, "Search is eternal."
・・・Although nothing may remain even if it continues search throughout life・・・
【Mathematical history】
About 7000 years ago Number was born. (Mankind began to group living.)
16th century Imaginary number is accepted.
・・・"Forgetting the mental anguish received with imaginary number, and merely introducing this." Gerolamo Cardano（Italy 1501～1576）
17th century Minus is accepted in Europe.
・・・Descartes draws a number line. René Descartes（France 1596～1650）
The first half of the 19th century An imaginary number is denoted by an axis of coordinates.：complex plane Carolus Fridericus Gauss（Germany 1777～1855）
1935 Gödel's Incompleteness Theorem
・・・Then, Turing(Aan Mathison Turing, UK 1912-1954) proved that there is no unific method of confirming beforehand whether a certain proposition is a proposition which cannot judge truth.
：The proposition which cannot judge correction exists.
・・・Gödel (Kurt Gödel, Austria 1906-78) proved in 1930.
・・・Then, Turing(Aan Mathison Turing, UK 1912-1954) proved that there is no unific method of confirming beforehand whether a certain proposition is a proposition which cannot judge truth.
Reference: 「世にも美しい数学入門」Masahiko Fujiwara／Youko Ogawa(p.147～151)
☆If there is a proposition which cannot confirm that verification is impossible and it is unverifiable, it can say, "Search is eternal."
・・・Although nothing may remain even if it continues search throughout life・・・
【Mathematical history】
About 7000 years ago Number was born. (Mankind began to group living.)
16th century Imaginary number is accepted.
・・・"Forgetting the mental anguish received with imaginary number, and merely introducing this." Gerolamo Cardano（Italy 1501～1576）
17th century Minus is accepted in Europe.
・・・Descartes draws a number line. René Descartes（France 1596～1650）
The first half of the 19th century An imaginary number is denoted by an axis of coordinates.：complex plane Carolus Fridericus Gauss（Germany 1777～1855）
1935 Gödel's Incompleteness Theorem
・・・Then, Turing(Aan Mathison Turing, UK 1912-1954) proved that there is no unific method of confirming beforehand whether a certain proposition is a proposition which cannot judge truth.
２０ 不完全性定理【数学の歴史】【宇宙とは】宇宙との対話
２０ 不完全性定理【数学の歴史】【宇宙とは】宇宙との対話
：正しいとも正しくないとも判定できない命題が存在する。
・・・1930年にゲーデル（オーストリア 1906－78）が証明した。
・・・その後、チューリングが、ある命題が真偽を判定できない命題であるかどうかを、あらかじめチェックする統一的な方法がないということを証明した。
「世にも美しい数学入門」藤原正彦／小川洋子(p.147～151)
☆検証不能であり、かつ検証不能なことをあらかじめチェックできない命題があるとすれ
ば、「探索は永遠である」ということになる。
・・・探索を一生続けても何も残らないかもしれないが、・・・
【数学の歴史】
約７０００年前 数字が誕生した。（人類が集団生活を始めた。）
１６世紀 虚数を認める
・・・「虚数によって受ける精神的苦痛は忘れ、ただこれを導入せよ」カルダノ（イタリア 1501～76）
１７世紀 ヨーロッパでマイナスが認められる・・・デカルトが数直線を描く
デカルト（仏 1596～1650）
１９世紀前半 座標軸で虚数を現す：複素平面 ガウス（独1777～1855）
1931年 不完全性定理 ゲーデル（オーストリア 1906－78）
・・・その後、チューリングが、ある命題が真偽を判定できない命題であるかどうかを、あらかじめチェックする統一的な方法がないということを証明した。
：正しいとも正しくないとも判定できない命題が存在する。
・・・1930年にゲーデル（オーストリア 1906－78）が証明した。
・・・その後、チューリングが、ある命題が真偽を判定できない命題であるかどうかを、あらかじめチェックする統一的な方法がないということを証明した。
「世にも美しい数学入門」藤原正彦／小川洋子(p.147～151)
☆検証不能であり、かつ検証不能なことをあらかじめチェックできない命題があるとすれ
ば、「探索は永遠である」ということになる。
・・・探索を一生続けても何も残らないかもしれないが、・・・
【数学の歴史】
約７０００年前 数字が誕生した。（人類が集団生活を始めた。）
１６世紀 虚数を認める
・・・「虚数によって受ける精神的苦痛は忘れ、ただこれを導入せよ」カルダノ（イタリア 1501～76）
１７世紀 ヨーロッパでマイナスが認められる・・・デカルトが数直線を描く
デカルト（仏 1596～1650）
１９世紀前半 座標軸で虚数を現す：複素平面 ガウス（独1777～1855）
1931年 不完全性定理 ゲーデル（オーストリア 1906－78）
・・・その後、チューリングが、ある命題が真偽を判定できない命題であるかどうかを、あらかじめチェックする統一的な方法がないということを証明した。
１９ Uncertainty principle【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
１９ Uncertainty principle【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
：The principle that the position and quantity of motion about a certain particle (for example, electron) can answer only according to probability on the level of quantum.
：The principle that the position and quantity of motion about a certain particle (for example, electron) can answer only according to probability on the level of quantum.
2015年9月16日水曜日
１８ Material wave（de Broglie wave）【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
１８ Material wave（de Broglie wave）【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
：On a submicroscopic level, there is no boundary strict between particles and wave.
→When existence is regarded as a wave motion, in physics, it is called a "place." For example, light is wave motion of an electric field and magnetic field.
※ The electron is wave.
※ And the length of orbit around the nucleus is an integer multiple of the wavelength (10 minus 10 square m).
※ It is impossible to determine the size of the electron.
※ It is under a very microscopic situation like an electron beam that the character as a wave is actually observed.
：On a submicroscopic level, there is no boundary strict between particles and wave.
→When existence is regarded as a wave motion, in physics, it is called a "place." For example, light is wave motion of an electric field and magnetic field.
※ The electron is wave.
※ And the length of orbit around the nucleus is an integer multiple of the wavelength (10 minus 10 square m).
※ It is impossible to determine the size of the electron.
※ It is under a very microscopic situation like an electron beam that the character as a wave is actually observed.
１８ 物質波（ド・ブロイ波（de Broglie wave））の理論【宇宙とは】宇宙との対話
１８ 物質波（ド・ブロイ波（de Broglie wave））の理論【宇宙とは】宇宙との対話
・・・１９２４年
：極微のレベルでは粒子と波との間に厳密な境界はない。
→波動として存在をとらえたとき、物理学ではそれを「場」と呼ぶ。たとえば光は電場と磁場の波動である。
※電子は波で（その大きさを求めることは不可能）、軌道の長さは波長（１０のマイナス１０乗ｍ）の整数倍。
※波としての性質が実際に観測されるのは、電子線のような極めて微視的な状況下。
・・・１９２４年
：極微のレベルでは粒子と波との間に厳密な境界はない。
→波動として存在をとらえたとき、物理学ではそれを「場」と呼ぶ。たとえば光は電場と磁場の波動である。
※電子は波で（その大きさを求めることは不可能）、軌道の長さは波長（１０のマイナス１０乗ｍ）の整数倍。
※波としての性質が実際に観測されるのは、電子線のような極めて微視的な状況下。
１７ Theory of Relativity（Albert Einstein）【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
１７ Theory of Relativity（Albert Einstein）【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
○The universe is a four-dimensional space-time consisting of three-dimensional space and time, and the space-time can shrink or elongate. (Special relativity [1])
○ The speed of light(electromagnetic wave) traveling space-time is constant. (Special relativity)
○ You can write the relationship of energy and mass and speed of light with following equation. (Special relativity)
Ｅ＝ｍｃ＾２
※ｃ＾２：raise c to the 4 power
（Ｅ：energy（J）、ｍ：mass（ｇ）、ｃ：speed of light（ｍ／ｓ））
○If the mass of the object which exercises reaches speed of light, it will become infinite. (Special relativity)
○The space-time is distorted. (General relativity[2])
○ The universe is expanding. (General relativity)
○ Black hole exists. (General relativity)
※ In accordance with Special relativity and General relativity, it is called Theory of relativity.
※ According to theory of relativity, the phenomenon in which an error becomes large if Newtonian mechanics describes (movement near the speed of light and movement in a big gravitational field) , can be described correctly.
【Reference】
1. Special relativity（1905）
：The theory which dealt with the inertia system in the state where there is no gravity.
○The universe is the 4-dimensional world of time and space. The "space-time" seen from the watcher is a relative thing which is rectified by Lorentz transformation, and is extended or is shrunk.
○The length of a spacecraft is shrunk by a cross direction at a rate of.
ローレンツ変換
(Ｖ: Motion speed, Ｃ：Light speed)
○At the system which exercises, compared with an external system, only is delayed in time.
ローレンツ変換
2. General relativity
：Theory of gravity and space-time. （1915 - 1916）
○ Einstein’s equation: If you assign the mass of the material such as a star or energy in the right-hand side, it is possible to calculate the curvature of space-time around the star.
Ｇμν＋Λｇμν＝κＴμν
※ Left-hand side: Curvature of space-time (Geometrical quantity representing the bending of space-time)
※ Right-hand side: The distribution of the substance field (substance and light)
・Ｇμν：Einstein tensor（Tensor represents the distortion)
・Λｇμν ： The cosmological constant
・κ ：Einstein's constant of gravitation
（κ＝８πＧ／ｃ＾４ （π：pi、Ｇ：Gravitational constant、c ：Speed of light））
※ｃ＾４：raise c to the 4 power
・Ｔμν：energy-momentum tensor
・μ, ν: Identify the coordinates of space-time.
○The universe is a four-dimensional space-time consisting of three-dimensional space and time, and the space-time can shrink or elongate. (Special relativity [1])
○ The speed of light(electromagnetic wave) traveling space-time is constant. (Special relativity)
○ You can write the relationship of energy and mass and speed of light with following equation. (Special relativity)
Ｅ＝ｍｃ＾２
※ｃ＾２：raise c to the 4 power
（Ｅ：energy（J）、ｍ：mass（ｇ）、ｃ：speed of light（ｍ／ｓ））
○If the mass of the object which exercises reaches speed of light, it will become infinite. (Special relativity)
○The space-time is distorted. (General relativity[2])
○ The universe is expanding. (General relativity)
○ Black hole exists. (General relativity)
※ In accordance with Special relativity and General relativity, it is called Theory of relativity.
※ According to theory of relativity, the phenomenon in which an error becomes large if Newtonian mechanics describes (movement near the speed of light and movement in a big gravitational field) , can be described correctly.
【Reference】
1. Special relativity（1905）
：The theory which dealt with the inertia system in the state where there is no gravity.
○The universe is the 4-dimensional world of time and space. The "space-time" seen from the watcher is a relative thing which is rectified by Lorentz transformation, and is extended or is shrunk.
○The length of a spacecraft is shrunk by a cross direction at a rate of.
ローレンツ変換
(Ｖ: Motion speed, Ｃ：Light speed)
○At the system which exercises, compared with an external system, only is delayed in time.
ローレンツ変換
2. General relativity
：Theory of gravity and space-time. （1915 - 1916）
○ Einstein’s equation: If you assign the mass of the material such as a star or energy in the right-hand side, it is possible to calculate the curvature of space-time around the star.
Ｇμν＋Λｇμν＝κＴμν
※ Left-hand side: Curvature of space-time (Geometrical quantity representing the bending of space-time)
※ Right-hand side: The distribution of the substance field (substance and light)
・Ｇμν：Einstein tensor（Tensor represents the distortion)
・Λｇμν ： The cosmological constant
・κ ：Einstein's constant of gravitation
（κ＝８πＧ／ｃ＾４ （π：pi、Ｇ：Gravitational constant、c ：Speed of light））
※ｃ＾４：raise c to the 4 power
・Ｔμν：energy-momentum tensor
・μ, ν: Identify the coordinates of space-time.
１７ 相対性理論（アルベルト・アインシュタイン）【宇宙とは】宇宙との対話
１７ 相対性理論（アルベルト・アインシュタイン）【宇宙とは】宇宙との対話
○宇宙は３次元の空間と時間という４次元の時空であり、空間と時間は伸びたり縮んだりする。（特殊相対性理論 [1]）
○時空を移動する光（電磁波）の速さは一定である。（特殊相対性理論）
○エネルギーと質量と光速の関係は次の式で書ける。
Ｅ＝ｍｃ＾２
※ｃ＾２：ｃの２乗
（Ｅ：エネルギー（J）、ｍ：質量（ｇ）、ｃ：光の速度（ｍ／ｓ））
○運動する物体の質量は光速に達すると無限大になる。（特殊相対性理論）
○時空は歪んでいる。（一般相対性理論[2]）
○宇宙は膨張している。（一般相対性理論）
○ブラックホールが存在する。（一般相対性理論）
※特殊相対性理論と一般相対性理論の２つの理論をあわせて相対性理論と呼ばれる。
※相対性理論では、ニュートン力学で記述すると誤差が大きくなる現象（光速度に近い運動や、大きな重力場における運動）を正しく記述できる。
【参 考】
１．特殊相対性理論（1905年）
：電磁気学の理論。重力のない状態での慣性系を取り扱っている。
○観測者から見た「時空」は、ローレンツ変換により補正され、伸びたり縮んだりする相対的なもの。
○宇宙船の長さは前後方向に
ローレンツ変換
の割合で縮む。
（Ｖ：運動する速度、Ｃ:光の速度）
○運動する系では、外部の系に比べて
ローレンツ変換
だけ時間の進み方が遅れる。
２． 一般相対性理論（1915 - 1916年）
：重力と時空の理論。
○アインシュタイン方程式（重力場の方程式）を使うと、星のような物質またはエネルギーを右辺に代入すれば、その星の周りの時空がどういう風に曲がっているかを読みとることができる。
Ｇμν＋Λｇμν＝κＴμν
※左辺は時空の曲率（時空の曲がりを表す幾何学量）
※右辺は物質場（物質や光）の分布
・ Ｇμν：アインシュタイン・テンソル（テンソルとは歪みを表すもの。）
・Λ ：宇宙定数。この項は宇宙項と呼ばれる。
アインシュタインは１９１７年に定常な宇宙を導くため、重力場方程式に宇宙項（：万有斥力）を加えた。
・κ ：アインシュタインの重力定数。
（万有引力定数 Ｇとκ＝８πＧ／ｃ＾４ の関係にある（π は円周率、c は光速））
※ｃ＾４：cの４乗(raise c to the 4 power)
・ Ｔμν：エネルギー・運動量テンソル。
・ 添え字μ，νは、それぞれ時空の座標を特定するもの。
○宇宙は３次元の空間と時間という４次元の時空であり、空間と時間は伸びたり縮んだりする。（特殊相対性理論 [1]）
○時空を移動する光（電磁波）の速さは一定である。（特殊相対性理論）
○エネルギーと質量と光速の関係は次の式で書ける。
Ｅ＝ｍｃ＾２
※ｃ＾２：ｃの２乗
（Ｅ：エネルギー（J）、ｍ：質量（ｇ）、ｃ：光の速度（ｍ／ｓ））
○運動する物体の質量は光速に達すると無限大になる。（特殊相対性理論）
○時空は歪んでいる。（一般相対性理論[2]）
○宇宙は膨張している。（一般相対性理論）
○ブラックホールが存在する。（一般相対性理論）
※特殊相対性理論と一般相対性理論の２つの理論をあわせて相対性理論と呼ばれる。
※相対性理論では、ニュートン力学で記述すると誤差が大きくなる現象（光速度に近い運動や、大きな重力場における運動）を正しく記述できる。
【参 考】
１．特殊相対性理論（1905年）
：電磁気学の理論。重力のない状態での慣性系を取り扱っている。
○観測者から見た「時空」は、ローレンツ変換により補正され、伸びたり縮んだりする相対的なもの。
○宇宙船の長さは前後方向に
ローレンツ変換
の割合で縮む。
（Ｖ：運動する速度、Ｃ:光の速度）
○運動する系では、外部の系に比べて
ローレンツ変換
だけ時間の進み方が遅れる。
２． 一般相対性理論（1915 - 1916年）
：重力と時空の理論。
○アインシュタイン方程式（重力場の方程式）を使うと、星のような物質またはエネルギーを右辺に代入すれば、その星の周りの時空がどういう風に曲がっているかを読みとることができる。
Ｇμν＋Λｇμν＝κＴμν
※左辺は時空の曲率（時空の曲がりを表す幾何学量）
※右辺は物質場（物質や光）の分布
・ Ｇμν：アインシュタイン・テンソル（テンソルとは歪みを表すもの。）
・Λ ：宇宙定数。この項は宇宙項と呼ばれる。
アインシュタインは１９１７年に定常な宇宙を導くため、重力場方程式に宇宙項（：万有斥力）を加えた。
・κ ：アインシュタインの重力定数。
（万有引力定数 Ｇとκ＝８πＧ／ｃ＾４ の関係にある（π は円周率、c は光速））
※ｃ＾４：cの４乗(raise c to the 4 power)
・ Ｔμν：エネルギー・運動量テンソル。
・ 添え字μ，νは、それぞれ時空の座標を特定するもの。
１６ Newtonian mechanics【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
１６ Newtonian mechanics【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
・Three laws of Newtonian mechanics
1) Law of inertia・・・As for an object, unless power acts -- stillness -- linear uniform motion is carried out.
2) Equation of motion・・・At a mass point the acceleration(a) is proportional to the power(F) of acting then, and is in inverse proportion to the mass(m).
Ｆ＝ｍａ
3) Action-reaction law
・Law of universal gravitation
※Newtonian mechanics can be used when treating movement of sufficiently later than the velocity of light in a macroscopic scale. For example, in the space navigation in an artificial satellite or planetary exploration, it is calculable in sufficient accuracy using Newtonian mechanics in many cases.
・Three laws of Newtonian mechanics
1) Law of inertia・・・As for an object, unless power acts -- stillness -- linear uniform motion is carried out.
2) Equation of motion・・・At a mass point the acceleration(a) is proportional to the power(F) of acting then, and is in inverse proportion to the mass(m).
Ｆ＝ｍａ
3) Action-reaction law
・Law of universal gravitation
※Newtonian mechanics can be used when treating movement of sufficiently later than the velocity of light in a macroscopic scale. For example, in the space navigation in an artificial satellite or planetary exploration, it is calculable in sufficient accuracy using Newtonian mechanics in many cases.
１６ ニュートンの物理体系【宇宙とは】宇宙との対話
１６ ニュートンの物理体系【宇宙とは】宇宙との対話
・・・１６８７年
・ニュートン力学の三法則
1) 慣性の法則・・・物体は、力が作用しない限り、静止または等速直線運動する。
2) 運動方程式・・・加速度ａは、そのとき質点に作用する力Ｆに比例し、質点の質量ｍに反比例する。
3) 作用・反作用の法則
・万有引力の法則
※ニュートン力学は、巨視的なスケールでかつ光速よりも十分遅い速さの運動を扱う際には使える。例えば、人工衛星や惑星探査における宇宙航行では、ニュートン力学を用いて十分な精度で計算できる場合が多い。
・・・１６８７年
・ニュートン力学の三法則
1) 慣性の法則・・・物体は、力が作用しない限り、静止または等速直線運動する。
2) 運動方程式・・・加速度ａは、そのとき質点に作用する力Ｆに比例し、質点の質量ｍに反比例する。
3) 作用・反作用の法則
・万有引力の法則
※ニュートン力学は、巨視的なスケールでかつ光速よりも十分遅い速さの運動を扱う際には使える。例えば、人工衛星や惑星探査における宇宙航行では、ニュートン力学を用いて十分な精度で計算できる場合が多い。
2015年9月15日火曜日
１５ Chaos【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
１５ Chaos【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
In the universe,
Stars are born from chaos.
Stars and intelligence are being born while increasing the entropy.
※ entropy: the degree of disorder
※ law of entropy increase: the laws of increasing of disorder in the universe
In the universe,
Stars are born from chaos.
Stars and intelligence are being born while increasing the entropy.
※ entropy: the degree of disorder
※ law of entropy increase: the laws of increasing of disorder in the universe
１５ 宇宙とカオス【宇宙とは】宇宙との対話
１５ 宇宙とカオス【宇宙とは】宇宙との対話
宇宙では
カオスの中から星が生まれる。
エントロピーを増大させつつ星や知性が生まれている。
※エントロピー：無秩序の程度
※エントロピー増大の法則：宇宙では無秩序が増大するという法則。
宇宙では
カオスの中から星が生まれる。
エントロピーを増大させつつ星や知性が生まれている。
※エントロピー：無秩序の程度
※エントロピー増大の法則：宇宙では無秩序が増大するという法則。
１４ Water on Mars【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
１４ Water on Mars【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
In August 2011. NASA announced, depending on the season at the surface of Mars, "water" may be flowing.
Source: NHK news WEB
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110805/t10014711681000.html
In August 2011. NASA announced, depending on the season at the surface of Mars, "water" may be flowing.
Source: NHK news WEB
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110805/t10014711681000.html
１４ 火星と水【宇宙とは】宇宙との対話
１４ 火星と水【宇宙とは】宇宙との対話
２０１１年８月。ＮＡＳＡ＝アメリカ航空宇宙局は、火星の地表で季節によっては「水」が流れている可能性があると発表した。
出典：NHKニュースWEB
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110805/t10014711681000.html
２０１１年８月。ＮＡＳＡ＝アメリカ航空宇宙局は、火星の地表で季節によっては「水」が流れている可能性があると発表した。
出典：NHKニュースWEB
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110805/t10014711681000.html
１３ The Moon Moving Away【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
１３ The Moon Moving Away【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
・Because of tidal forces between earth and moon, earth's rotation would gradually slow.
•As a result, the moment of the Earth's rotation (rotational force) is reduced, and the moment of the moon around the Earth increases, and the moon away from Earth (3.8 cm per year).
・Because of tidal forces between earth and moon, earth's rotation would gradually slow.
•As a result, the moment of the Earth's rotation (rotational force) is reduced, and the moment of the moon around the Earth increases, and the moon away from Earth (3.8 cm per year).
１３ 遠ざかる月 【宇宙とは】宇宙との対話
１３ 遠ざかる月 【宇宙とは】宇宙との対話
・地球に対する月の潮汐力のため、地球の自転はだんだんゆっくりになる。
・その結果、地球の自転のモーメント（回転力）が減り、その分だけ月の地球まわりのモーメントが増加するため、月は地球から遠ざかる（１年に３．８センチ）。
・地球に対する月の潮汐力のため、地球の自転はだんだんゆっくりになる。
・その結果、地球の自転のモーメント（回転力）が減り、その分だけ月の地球まわりのモーメントが増加するため、月は地球から遠ざかる（１年に３．８センチ）。
2015年9月14日月曜日
１２ Life of Stars【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
１２ Life of Stars【What is the Universe？】Dialogue with the Universe
・Big star burns out faster than small one.
• The lifetime of the sun is about 100 million years. The life of stars of 10 times weight of the sun is from 1 / 1000 to 1 / 100.
・Big star burns out faster than small one.
• The lifetime of the sun is about 100 million years. The life of stars of 10 times weight of the sun is from 1 / 1000 to 1 / 100.
１２ 星の寿命 【宇宙とは】宇宙との対話
１２ 星の寿命 【宇宙とは】宇宙との対話
・質量の大きな星ほど早く燃え尽きる。
・太陽の寿命は約100 億年。太陽の 10 倍の星の寿命は1/100から1/1000（1億年から 1000万年）。
・質量の大きな星ほど早く燃え尽きる。
・太陽の寿命は約100 億年。太陽の 10 倍の星の寿命は1/100から1/1000（1億年から 1000万年）。
１１ Dark Matter and Dark Energy【Exploring the universe】Dialogue with the Universe
１１ Dark Matter and Dark Energy【Exploring the universe】Dialogue with the Universe
○Dark Matter
・ Dark matter is matter and energy, which is supposed to describe the structure of the universe and the operation of the galaxy. (Fritz Zwicky in 1934) [1]
・ It is named darkness from the fact that is not only not emitting light but also not reflecting.
・Dark matter is distributed spherically around the galaxy.
・From it is to us that can not be only three spatial dimensions recognition, dark matter can not be seen in motion in the other seven spatial dimension to us. [2]
・Mass of dark matter is a kinetic energy of the particles(Elementary particle? In superstring theory, it is string that vibrates at a high frequency) in motion in the other seven spatial dimensions. [2]
• It can be detected by the gravitational lens effect.
○Dark Energy
・In observation of galaxies and galaxy clusters(Cosmic structure) that have been made in the 1990s, if the space has to be flat, only dark matter was suggested that not be explained only about 25% of the universe mass. If the dark energy compensate about 70% of the remaining, can be explained that the universe is flat.
・The universe(space-time) is expanding at an accelerated pace. The dark matter and substances act as a brake against the expansion of the universe in order to attract each other by gravity. On the other hand, dark energy acts as a repulsive force. ・・・？
・And the universe (space-time) even though continued accelerated expansion, the density of dark energy does not become thin.
・The identity of the dark energy is not known. [3] (Related to the quantum theory of gravity ...？)
☆ There are important things that do not appear in the table.
【Reference】
1. Why dark matter is assumed?
１） By the third law of Kepler, from the orbital period and the semi-major axis of the two stars we can obtain the sum of the mass of the stars.
Ｍ＝ａ＾3／ｐ＾2
Ｍ：Sum of the mass of stars（solar mass）
ｐ：Orbital period（year）
ａ：Semi-major axis of two stars（astronomical unit: au）
２）When estimating the total mass of galaxies, based on the movement of the galaxy its periphery, the result is a few hundred times the mass which is estimated based on the total luminance of galaxies and the number of galaxies observed optically.
３）Therefore, it is assumed that there are substances that are not visible.
2. 「宇宙は何でできているのか」村山 斉(Japanese)
3. Dark Energy, Dark Matter - NASA Science - Science@NASA
○Dark Matter
・ Dark matter is matter and energy, which is supposed to describe the structure of the universe and the operation of the galaxy. (Fritz Zwicky in 1934) [1]
・ It is named darkness from the fact that is not only not emitting light but also not reflecting.
・Dark matter is distributed spherically around the galaxy.
・From it is to us that can not be only three spatial dimensions recognition, dark matter can not be seen in motion in the other seven spatial dimension to us. [2]
・Mass of dark matter is a kinetic energy of the particles(Elementary particle? In superstring theory, it is string that vibrates at a high frequency) in motion in the other seven spatial dimensions. [2]
• It can be detected by the gravitational lens effect.
○Dark Energy
・In observation of galaxies and galaxy clusters(Cosmic structure) that have been made in the 1990s, if the space has to be flat, only dark matter was suggested that not be explained only about 25% of the universe mass. If the dark energy compensate about 70% of the remaining, can be explained that the universe is flat.
・The universe(space-time) is expanding at an accelerated pace. The dark matter and substances act as a brake against the expansion of the universe in order to attract each other by gravity. On the other hand, dark energy acts as a repulsive force. ・・・？
・And the universe (space-time) even though continued accelerated expansion, the density of dark energy does not become thin.
・The identity of the dark energy is not known. [3] (Related to the quantum theory of gravity ...？)
☆ There are important things that do not appear in the table.
【Reference】
1. Why dark matter is assumed?
１） By the third law of Kepler, from the orbital period and the semi-major axis of the two stars we can obtain the sum of the mass of the stars.
Ｍ＝ａ＾3／ｐ＾2
Ｍ：Sum of the mass of stars（solar mass）
ｐ：Orbital period（year）
ａ：Semi-major axis of two stars（astronomical unit: au）
２）When estimating the total mass of galaxies, based on the movement of the galaxy its periphery, the result is a few hundred times the mass which is estimated based on the total luminance of galaxies and the number of galaxies observed optically.
３）Therefore, it is assumed that there are substances that are not visible.
2. 「宇宙は何でできているのか」村山 斉(Japanese)
3. Dark Energy, Dark Matter - NASA Science - Science@NASA
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