2009年09月10日

時はなぜ一方向なのか:観察者問題から説明

学術論文を読んでいると、時々、これを掲載した編集者たちは「ソーカルされて」いるのではないかという疑問にかられることがある。つまり、いかにも科学的な言葉を並べたニセ論文にだまされているのではないか、という意味だ(「ソーカルされる」なんて言葉はないって? なら是非ともそういう言葉を作るべきだ)。

[ソーカル事件とは、ニューヨーク大学物理学教授だったアラン・ソーカル(Alan Sokal)が起こした事件。数学・科学用語を権威付けとしてやたらと使用する、フランス現代思想系の人文評論家たちを批判するために、数式や科学用語をちりばめた疑似哲学論文を執筆し、これを著名な評論誌に送ったところ、見事に掲載された事件]

今回読んだ論文もそうだった。いくつかの研究室を渡り歩き、現在はマサチューセッツ工科大学(MIT)に籍を置く物理学者のLorenzo Maccone氏が『Physical Review Letters』誌に発表したその論文は、物理学の最も厄介な問題の1つ――時にはなぜ方向があるのか――を解明したと主張するものだ。

少し補足説明しておくと、あらゆる物理法則は時の向きに左右されない。つまり、時を前に進めても後戻りさせても、何の違いも生じない。それでも、われわれが経験する時間は1つの決まった方向にしか流れないが、物理学から言えば、そこには何の理由もないのだ。[時間をtとし、「t」→「マイナスt」という変換(時間反転操作)に対し、元の方程式が形を変えない、あるいはその方程式が表わす運動が実際に存在する時に、その方程式は可逆(時間反転対称性がある)と言われる。ニュートン力学や相対性理論の基本公式は、時間の正負を逆転しても成立する時間反転対称性を持つ]

ただし、これには例外がある。閉鎖系において常に増大するエントロピー[物質や熱の拡散の程度を表すパラメーター]だ。エントロピーは不可逆的な物理過程に基づいており、時間を逆戻りさせても元の状態に戻すことはできない。しかし一方で、不可逆的な現象の発生を可能にする物理法則は存在しない。すなわち、エントロピーが常に増大することは経験的には観察されているにもかかわらず、エントロピーの増大を可能にする既知の不可逆過程は存在しないわけだ。

[Guardianの記事によると、エントロピーの増大が観測される物質系は個々の粒子から構成されているはずだが、それらの粒子の運動を規定する法則自体は不可逆なものではないというパラドックスが存在する。

通常は、このような不可逆性の原因を熱力学から説明し、「力学的あるいは電磁気的なエネルギーは熱に転換できるが、熱エネルギーは力学的あるいは電磁気的なエネルギーへ完全には転換できない」ことによるとされている。例えば惑星の公転などを質点の運動として表した力学系は可逆性を持つ。だがこの力学系は現象の近似であり、星間物質との摩擦や太陽の核反応の進行などを考慮すれば、可逆性は成り立たない]

Maccone氏は、相関の要素に目を向けることで、この問題を少し違った観点から捉えた。

たとえば筆者が、エントロピーをわずかに増大させるような何かを行なうとする[部屋を散らかすという意味]。そして筆者の妻は、筆者の行為の結果を観察し、それにより生じたエントロピーの増大を記録する(行為の結果、散らかったものを片付ける役目はほかの誰かに任せるとしよう)。

さらに筆者は、エントロピーを元の低い値に戻せる一連の手順を選択できるとする。ただしそうするには、自分の行為を元に戻すだけでなく、すべての相関系を元に戻す必要がある。つまり、起こった出来事とそれを記録したことに関する妻の記憶も消し去らなければならないわけだ。妻が記録を紙に書きとめていたのなら、それも消して白紙に戻さなければならない。しかし、このように作業を続けていけば、最終的にはその出来事が実際に起こったという記録はどこにも存在しなくなるはずだ。

要するに、エントロピーを減少させる出来事は起こり得るが、それを「系の中から観察する」のは不可能というわけだ。この理屈を、おそらくは1つの閉鎖系であるはずの宇宙全体に当てはめることもできる。宇宙全体のエントロピーを減少させることは可能であっても、われわれはその系の中にいるため、そのような出来事を自ら観察することはけっしてできない、というのだ。

このことが、「時間の矢」[時間が過去から未来へ向かってしか進まないこと]の問題をどのように解き明かしているというのだろうか。

簡単に言うと、時間が1つの方向に流れることは、記録が保存され、出来事が観察されることを可能にする。しかし、流れる方向が逆になると観察することはできない。したがって、時間は2つの方向のどちらにも流れ得る(ひょっとすると、同時に両方へ流れている可能性もある)が、あらゆる観察者(必ずしも人間とは限らない)にとって、時間を経験するということは、時間が未来へ向かって流れている場合にのみ可能となるのだ。

われわれは、インチキ論文に騙されているのだろうか? おそらく、そうではないだろう。Maccone氏は変わった経歴の持ち主だが、間違いなく物理学者であり、これまでにも関連するテーマで論文を発表している。それにしても、この論文を読んでいる間、筆者の頭に浮かんだイメージは実に面白いものだった。

[Guardianの記事は、Maccone氏の論への反論も含めてこの研究を紹介している]

posted by ubermensch at 21:52| Comment(0) | 哲学宗教系 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

『テトリス』で脳が成長:皮質の厚みも増す

ゲーム『テトリス』をプレイすると脳の働きが活性化することが、新たな研究結果から明らかになった。

この研究報告は、テトリスのメーカーが資金を提供し、ニューメキシコ州にあるMind Research Networkの研究員たちによってまとめられたもの。オープンアクセス誌『BMC Research Notes』に9月1日付けで発表された論文によると、この名作ゲームをプレイすると、調査対象者たちの脳に、2つの異なる影響が起きることが確認されたという。

この研究では、十代の女性のグループを対象に、テトリスをやり始める前と、3ヵ月間練習をした後でMRIによる脳の断層撮影を行なった。[Science Dailyの記事によると、26人の少女に3ヵ月間にわたり毎日30分ずつテトリスを練習させた]

この結果、脳内のある部分では活動効率が増し(上の図で青くなっている部分)、別の部分では皮質が厚みを増す、つまり灰白質[神経細胞の細胞体が存在している部位]が増えたことが示された(赤くなっている部分)。[青い部分は右前頭葉や頭頂葉で、思考や言語などをつかさどる部分。赤い部分は前運動野などで、多感覚統合や複雑な動作の統合に関わる部分とされる]

今回の研究を行なった研究者たちは、ビデオゲームのような「視野空間に関連する作業に挑戦する」ことに集中すると、脳の活動が活発になるだけでなく、脳の構造そのものも実際に変わりうると言っている。

共同研究者のRichard Haier博士はこの研究について、「テトリスのプレイヤーが、ゲームだけではなく一般的な他の行動に関しても永続的な効果を得られることを示す」かもしれないと話す。たとえば、ゲームなどの活動に従事することが、高齢化に伴う脳の衰えを防止するのに役立つ可能性があると同氏は指摘している。

[ロンドンのタクシー運転手の脳(海馬部分)は特別に発達しているという研究があるように、成人後も学習行動で脳が発達・構造的にも変化することが知られている]

posted by ubermensch at 21:43| Comment(0) | 世界征服系 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

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みなさん。こんにちは。GODへようこそ。

ubermenschです。(もしかしたらdemiurgeに変えるかもしれん)

とりあえず秘密結社GovernmentOfDarknessは
(ちなみに元ネタは「仮面ライダーX」である)



GODの名のとおり、
“神として君臨する暗黒政府”ということで、、、

ん〜結局よくわからん組織なんだな〜これが。





世界征服し、全てを手に入れ、理想郷を築くか?

最強最悪の国際指名手配組織となるか?

それとも世界を終焉へ導くか?


目標は2039年。

まだその方法を模索中だが、
まずは裏の世界情勢、隠蔽された超科学技術、ハッキングなどの闇技術などの研究を活動の中心においています。



みんなコメントよろしく頼む。
掲示板も忘れないでくれb


夢とロマンを携えて、物語は幕を開ける・・・・・・・・

posted by ubermensch at 21:36| Comment(0) | はじめに | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

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