空間とは何か？真空とは何か？　五感でわかる空間が３次元と認識される理由

前提が少し長いです。

数学者岡潔は「自然科学は間違っている」として、【２】自然学者の時間空間について次のように述べました。

自然科学者は自然というものをどういうものだと考えているかということを代りに言ってやって、そして、それを検討するより仕方がない。
自然科学者は初めに時間、空間というものがあると思っています。絵を描く時、初めに画用紙があるようなものです。そう思ってます。時間、空間とはどういうものかと少しも考えてはいない。これ、空間の方はまだ良いんですが、わかりますから。時間の方はわかりませんから。
時間というものを表わそうと思うと、人は何時も運動を使います。で、直接わかるものではない。運動は時間に比例して起こると決めてかかって、そういう時間というものがあると決めてかかって、そして、時間というものはわかると思っています。空間とは大分違う。

下線は管理人による。　自然科学者は、「初めに時間、空間というものがあると思っている」としています。時間とは何か、空間とは何か少しも考えていません。　岡潔は、特に時間に問題があると述べています。

管理人は、時間について考えた結果、時間tを基本物理量として使うのは不適切だと結論づけました。　物体の運動にかかる位置に数字を割り振って単位（時分秒）を付けたのが時間です。

図１

岡潔の言葉に「数は量のかげ」があります。物理量は五感でわかるものであって量や嵩でなければなりません。位置ではダメです。例えば東京は位置であって「量」ではない　時間も同じを参照ください。　他にも原因（後述）がありますが、結果的に自然科学は近似であろうと結論します。自然科学は五感でわかる範囲に適用できるのであって、例え時間を介して精密に計算できても五感とずれるというか乖離しています。自然科学が適用できるのは、

表１

の赤い括弧でくくった「五感でわかる範囲」に限られます。表１の両端は、理論と観測値が一致しても五感でわかる範囲を越えていて無意味です。　別の言い方をすると素粒子は物質未満であって基本粒子（陽子・中性子・電子）以外の破片に過ぎません。

 

岡潔は、自然科学を画用紙に例えました。時間には問題がありますが、岡潔は空間について問題を提起していないようです。　管理人の考察によれば空間についても問題があるとわかってきました。今回の記事は、空間についてです。

 

弧理論の考え方は、空間（３次元）＋エネルギー軸の４次元です。３次元物理空間をＭ軸として

図２

２次元平面として表したのが基本形です。４次元空間は

図３

４つの３次元空間にわけられます。　　そして、弧理論の骨子は縄文哲学の骨子にあるカミの構造に似ています。カミとは以下の通りです。

カミとは「つながり、もたらし、生じさせる」であって、フトマニ図の中央にある「ア・ウ・ワ」と組み合わせることにより次の通りとなります。

カミとは、「ア」と「ワ」はつながり、「ウ」をもたらし、「ウ」よりヒトを生じさせる。ヒトは「ア」のもの、ヒトは「ウ」なり。

このカミの仕組みを弧理論の考え方と組み合わせると

図４

左となります。４次元と考えられる宇宙の中心「ア」の作る円ともう一つの中心である「ウ」が作る円がつながります。交差する部分にできる円弧によって「ウ」がもたらされます。この「ウ」が

図５

で示す紡錘図形であって、弧理論による原子模型です。基本粒子である陽子、中性子、電子は

図６

に示すとおりです。

ここで、空間（３次元）の他に余分な次元軸としてエネルギー軸（Ｅ軸）を仮定する理由を明確にする為に、ある科学者の言葉を引用します。

君たちの科学の急速な進歩に対する根本的な障害の一つは、科学者たちが物質とエネルギーのかんたんな同一性をまだ十分に把握していないことだ。地球の最大の思索家の一人であるアルバート・アインシュタイン教授はずっと以前に物質とエネルギーの同一性を量的に表した数式を発表した。この式は数学的には全く正しいのだけれども、誤った結論に達している。つまり物質はエネルギーに転換するし、その逆にもなるというが、本当は物質もエネルギーも一つの実体の異なる面にすぎないのだ。

二つの次元をもつ幾何的な平面を考えてみたまえ。この面が君の視線に対して直角をなすとき、君はそれを平面と感じる。これはその実体の物質面を表す。次に君がその面を九０度ほど回転させると、その面は君の視界から消えて一次元のみとなる。これはその実体のエネルギー面だ。君はその面を取り替えたわけではない。ただ観点を変えただけだ。技術的に言えば関係位置を変えたのだ。一定の物体に含まれていると思われるエネルギーの量は、一定の観測者にとって質量エネルギー軸を中心にそれがどれぐらい回転したかにかかっているのだ。別な関係位置から同じ物体を見ている別な観測者は、全く異なる量のエネルギーを見るだろう。

Ｅ＝ｍｃ２の解釈の正しくは、「エネルギーも質量も一つの実体の異なる側面だ」ということです。ここに余分な次元軸を考える理由があります。

図７

は、ある科学者の言葉と異なり、面に対して視点を移動しています。　ある科学者は、視点は変えずに質量と運動の関係は、Ｅ－Ｍ軸平面における投影角の変化によると説明しています。

図８

のように、Ｅ軸上の実体がもつエネルギーが減少した分だけ、運動Ｐになります。そして、投影角がゼロのとき

図９

のように、運動Ｐ３となります。ある科学者が云ったように３次元空間において、物質は「視界から消える」、つまり、質量は測定不能あるいは不定となります。管理人は、この状態を「波」として観測できる状態だろうと推測しています。運動Ｐ３の状態が光の速度だろうと考えます。これは、表１の両端の状態を意味します。ですから、光の速度で運動する物体（物質）の質量は観測者に対して不定あるいは測定不能だと云うことです。言い換えると「人の五感でわからない」状態だということです。自然科学は時間をパラメーターにしていますけれど、物体あるいは物質の位置を時間としているのですから光の速度で運動する物体の質量が不定（五感でわからない）である以上、その位置を決めることはできません。おそらくここが自然科学の限界です。

ここで重要なことがあります。エネルギーの次元解析は[ML²T^-2]ですが、前述の通り時間[T]は使えません。物理学でいうエネルギーは単位（質量と面積）あたりの運動です。　ですから、当サイトではエネルギー[ML²T^-2]のことを運動Ｐとして表します。　そして、仮定する余分な次元軸上の実体が持つ値を真のエネルギーとして区別します。　Ｅ＝ｍｃ^２の正しい解釈を書き下しますと「物質の質量と運動Ｐは、真のエネルギーを持つ一つの実体の異なる側面だ」ということになります。ある科学者はエネルギーという言葉をうまく使い分けています。

ここまでが前提です。

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さて、我々は空間と云えば３次元空間を思い浮かべます。五感でわかる空間について、とらえ方はいろいろでしょうけれど、

図１０

Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３次元に整理できます。五感の内で空間を把握するのは主に視覚によります。例えば、映画は

図１１

スクリーンに映写機からの光を映像として映し出します。図では眼は一つですけれど、二つの眼で観ます。このときの映像は２次元平面です。

最近は、仮想現実（バーチャルリアリティ:virtual reality）と呼ばれる技術によって擬似的に３次元を実現できます。　３次元空間を認識できるのは２つの眼による視差があるからです。３Ｄの原理の説明や３次元ディスプレイが参考になります。　３Ｄ映画は偏光めがねが用いられます。仮想現実はＶＲゴーグル

写真１　出典：こちら

が用いられます。　いずれも両眼に距離に応じた異なる画像を映し出すことにより立体感を出すものです。

 

ここで、３次元映写の技術に映写機を２台用いた場合を想定します。

図１２

スクリーンの裏に映写機をもう一台置きます。このような方式の立体映写方式が実在するかどうか管理人は知りませんけれども、適当な視差を実現できるならば、このようなことも可能かと思います。

図１２について、通常の映画（図１１）とは異なる点があります。幾つか際だった特徴を示します。

1. 観測者自身（我々）が映像の一部であること。
2. 従って映像を抜け出ることは出来ない。我々が居るところは映像の一部であること。
3. 映像は、月を含む星空を写し出していること。
4. 月と星以外は、暗闇であること。
5. 暗闇は何も写ってはいないが、映写機が壊れている訳ではないこと。
6. 我々から見て、映像の元（光源）である映写機は「位置」を持たないこと。
7. 図では、スクリーンは平面であるが、投影された映像は、空間（３次元）であること。
8. 我々にとって映像こそが五感の本質であること。　スクリーンは有限であるが、建物に投影したり噴水に投影するなど映像が投影される先は、スクリーンに限られる必要は無い。
9. 映像である空間の体積という概念に映像の一部である我々に意味はない。

これは例え話しです。適当な映写機が２台あれば、空間を作り出せるし、我々が存在すること自体が空間であることがわかります。また、暗闇は何も存在しない真空を意味します。しかし真空とは空虚な空間などではなくて、２台の映写機による複数の映像に差異が無いことを意味します。ディラックの海を想起します。逆に云えば、差異がある部分に、月や星あるいは我々が存在していることになります。

ここで、前提にしている図４左と図１２を比較しますと、とても似ています。図４を加工して空間（３次元）投影と考えた場合を模式的に示すと

図１３

のようになります。ただ図１２とは９０度回転しています。

 

エネルギー[ML²T^-2]と情報とエントロピーの間には密接な関係があります。　「ア」と「ワ」はつながり、もたらされた「ウ」、つまり空間は、情報を蓄えることができます。　上記の通り真空は何もない空虚ではありません。我々が情報と呼んでいるものの根源はＥ－Ｍ軸平面上に在る宇宙の中心たる「アとワ」から来ているように感じます。それを称して、管理人は「情報の元」と呼んでいます。知識には活力、生命力があるといいます。

Ｅ軸上の実体である、ＡＢＣとＧＨＩの６種類が何であるか今のところわかりません。ただ、この６種から基本粒子である（安定な）陽子、中性子、電子が出来ています。ですから、破片である（不安定な）素粒子は３の倍数に分類されると考えます。

 

図１０に示すように空間を（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の３次元と考える場合において、電子の粒子と波動性の二重性を表現するために波動方程式が考案されました。

写真２　出典：物理学の魔法の鏡ｐ５８より

の上式は、シュレーディンガーの最初の波動方程式です。１個の電子についてＸ方向とＹ、Ｚ方向に－∞から＋∞まで積分したときの絶対値が１であるとします。電子１個が空間のどこかに粒子かつ波として存在する確率は１だからです。　この考え方は、ある科学者の言葉どおり、頭の中にうまく思い描くことが出来ません。　そして、空間全域に渡って積分するという考え方は、孤立系と考えてよいと思われます。　Ｅ軸からの投影により位置が決まるという開放系との決定的な違いがここにあります。投影の角度が真のエネルギーと（質量・運動Ｐ）とを関係づけるのであって、空間での位置を問いませんし、大きさにかかる積分を必要としません。量子力学の困難の最大の問題点は、この辺りにあるのかも知れません。

量子力学を基礎として水素原子を記述したのが

図１４　出典：高知工科大学量子力学講義

です。より複雑な原子構造を示したのが

図１５　出典：wiki周期表より

です。それら元素を組み合わせたのが化学・生命などです。途轍もなく複雑です。たしか学生の頃の授業で水素原子の基底状態（図１４左上）だけが手計算できたと記憶しています。

 

一方で、開放系の模型である図５、図６は、３つの基本粒子（陽子・中性子・電子）のＥ軸からの投影に関して（時間を使わず）にＥ軸からの投影角にて記述できれば、模型は全ての元素について適用できるはずです。陽子中性子電子の数が増えるだけです。この辺りから１２進数の素数が関連してくるのではと考えます。「アとワ」という２箇所の情報の元からの投影という仕組みから素数が関係しているらしいです。１０進数の素数ではダメなはずです。原子のエネルギー準位（当サイトでは運動Ｐ）は実体が持つ真のエネルギーと投影角によって決まると予想します。

また投影という仕組みにおいては、

.

動画１

万華鏡に似て、極小の現象がなぜ離散的なのか、なぜ元素に様々な結晶構造があるかということも理解できるはずです。波動方程式ではなぜ離散的なのか理解できませんし、あらゆる現象に再帰性が含まれているのか理解できません。過去記事に引用した

図１６　２０１２年２月２５日の記事３次元空間の尻尾

Ｘ線回折とよく似ているのも頷けます。

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余分な次元軸を仮説として設けることによって、かなり広い理解が得られます。自然はシンプルな仕組みでありながら、とても複雑な現象を表しているように思います。

 

追記１　大事なことを書き忘れていました。

数学者岡潔の言葉を「２つの心」から【３】西洋の唯物主義の一部を引用します。

実際科学をみましても、自然科学は素粒子を発見した。その素粒子には、安定な素粒子と不安定な素粒子とがあって、不安定な素粒子は生まれてきてまたすぐ消えてしまっている。そうすると、自然は存在じゃないんですね。少なくとも、一部は映像と云ってよい。

一部省略

西洋人は五感でわからないものは無いとしか思えない。これが唯物主義です。この仮定のもとに調べてきた。それが自然科学です。そうすると、とうとう素粒子というものにいき当った。不安定な素粒子というものがあって、生まれてきてまたすぐ消えていってしまっている。無から有が生じるということは考えられない。そうすると、五感でわからないものは無いという仮定は撤回しなければならない。それで西洋の学問は、一番始めからもう一度調べ直さなければならないところへきているんです。

下線は管理人による。　　本当に、同意です。　その映像の投影システムの候補として弧理論（Ark Theory）があります。　時間軸なるものを消去し、Ｅ軸を加えた投影という仕組みが弧理論の基本です。　安定な粒子と３次元として認識できる空間も含めて映像であろうということです。

追記２　真空エネルギーの存在は確定です。　「真空エネルギーとはなんですか」より一部引用します。

量子力学による真空エネルギーは場の最低エネルギー状態のことを指します。真空は何も無い のではなく最もエネルギーの低い状態なのでエネルギーが詰まっていても観測できないということです。量子的な揺らぎで粒子の対が生まれて消滅することからも存在することは確定しています。

「アとワ」が繋がることによりもたらされた「ウ」＝空間が持つ緊張状態が真空だと言い換えてよいでしょう。

 

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