3分で学べるアインシュタイン「一般相対性理論」

science_technology 2018/04/07

物理学の父、アインシュタイン。その功績は、語り尽くせば何時間あっても足りないでしょう。

しかしイギリスの科学技術施設研究会議が、アインシュタインの歴史を、たったの3分で綴った映像を制作しました。

 

アルバート・アインシュタインは天才の象徴とされます。ですが、どうして天才と呼ばれるのでしょうか。

 

エネルギーが質量と光の速度だけで表されることを発見したからでしょうか?

 

それとも彼が靴下を嫌っていたからでしょうか?

 

いいえ、違います。

 

アインシュタインは、科学界で誰も考えつかないような、最も強烈なアイデアをひらめいたからです。そのアイデアというのが「一般相対性理論」です。

 

アインシュタインは26歳という若さで、時間と空間について新しい理論を打ち立てました。

 

その理論は、時間と空間を時空間という1つのものとして扱います。この考えによって、物理学は単純明快なものになりました。

 

アインシュタインにとってこれはまだまだ序の口です。

彼は、アイザック・ニュートンが提唱した重力という、謎に包まれた力を納得することができませんでした。

なので、自ら重力について考察を深めていきました。その熟考の末、ついにニュートンの理論を覆すことになりました。

その理論というのは、質量は時空間を歪ませるというものでした。

 

通常、物質の動きというのは時空間の2点を繋ぐ直線運動になります。

 

しかし、時空間の歪みが存在するということは、物質が重い物に引き寄せられるということです。

 

この引き寄せられる力を、私たちは重力と呼びます。

このように、歪んだ時間と空間によって私たちは地上に足を付けて生活することができます。

ただ、SFで使われる「ワープ空間」という、2点間の空間を歪曲させて瞬時に移動する方法は実在しません。しかし太陽の周りの、歪んだ空間を通って曲げられた光を計測することはできます。

 

ワープ空間と同じようにワープ時間と言われても、何が起こっているかピンと来ないと思います。

 

しかし、もし遥か上空までそびえる建物があって、その最上階にある時計を地上から確認したとき、その時計は地上にある時計よりも少しだけ早く動きます。

 

これは、惑星の中心から離れれば離れるほど時空間の歪みが少なくなるからです。

 

驚くべきことに、このアインシュタインの理論から、宇宙はまだまだ始まったばかりということがいえます。

 

宇宙というのは、138億年前に膨張を始めた高密度の物体のことで、その膨張は今もまだ続いています。

しかし宇宙はアインシュタインの理論値よりも早く膨張を進めています。

では、この天才は間違っていたのでしょうか?

 

彼の理論に基づいて宇宙を理解するためには、「ダークエネルギー」と呼ばれる、宇宙の拡大を加速させるエネルギーを仮定しなければいけません。

また、ダークエネルギーに加えて「ダークマター(暗黒物質)」という、宇宙における質量の大半を占めながら観測できていない物質を仮定しなければいけません。

ダークエネルギーにダークマター。この2つで宇宙の95%を占めていると考えられています。

 

この仮説に、物理学者は居ても立ってもいられません。物理学者たちは、アインシュタインの理論を調査する大規模な実験を企てています。

しかし、この理論から100年以上経った今でもこの仮説を覆せていません。

これからアインシュタインと同じように、新たな理論で科学界を揺るがす人物が出てくるのでしょうか。これからが楽しみですね。

 

via:GeekWire/translated & text by Nazology staff

 

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