質問

たとえば、こんな回答がありました。「宇宙空間は真空ではありません。色々な物質で満ちています。その量が希薄で、「ほぼ真空と言って差し支えない」というだけです。」
よく、書物で見るフレーズなのですが、その希薄なところに存在するものたち(プロトンほか、原子のかけらみたいの、詳しくは想像におまかせ)だとかの大きさはわかっているので、それじゃあ、その“ものとものの間”は、ご専門家たちは、どういうふうなイメージで捉えていらっしゃるのかなあ?と思いました。
いままではわかってたように素通りしてたのですが、この前ふと、考えていたら、とても疑問に感じました。
質問の背景は、昔の哲学者(カント氏)がこういう場面で、当時の数学ほかの学問の枠内で「絶対空間」ということを考えていたのも、当たり前なことだなあ、と感じたからです。じゃあ現代の素粒子論や真空のエネルギーとか言ってる人たちは、どんなイメージでこのことを表象してしゃるのか、ということ。逆に「真空のエネルギー」云々の話が飲み込みやすくなると思いました。
なるべく専門家の回答を期待します。

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回答 (3件)

こんにちは。

一応、長い間、物理を学んでいる「経験者」ということで答えさせていただきます。
今の物理学で真空はどのように解釈されているかは、巷に多くの一般向け科学雑誌等の書籍が溢れていますので、そちらをご覧になってください。
でも、よく考えてみてください。「真空」と聞くと、私たちは「何もない空間」を連想しがちです。数学的な「ユークリッド空間」みたいなものを連想しがちです。でも、私たちを取り巻く「空間」は、現にあなたが直接体験している「空間」であり、「物?」として現実に存在する「空間」なのです。たとえば、あなたは「リンゴ」を連想することができるでしょう。「リンゴ」を見て、「それはリンゴ」だと認識することもできるでしょう。しかし、それはあなたの観念、認識にしか過ぎません。「リンゴ」は今、現実に目の前にある「リンゴ」そのもの自体のことをいうのです。こんなことを書いたからと言って、私は別に観念論者でも何でもありません。でもここに書いたことは正しいことだと思っています。私は、このような認識(イメージ)をもって、今後も物理学を学んでいくつもりです。

ご参考までに。

この回答へのお礼

ありがとうございました。せっかちなもので、本で読んでみる前にまた質問してしまいました。この分野は数学ができないと結局silly talkになっちゃうんで、もう関心持つことをやめようとだいぶ前に決心してたのですが、生来、頭のわりに好奇心だけ強いもので・・・blue backs 広瀬立成氏 の「真空とはなんだろう」にうまく書いてありました。

今宇宙空間に最も多くある物質は素粒子などというわれわれ一般市民には理解しにくい物を除けば水素です
星の中で起こっている核反応で放出された中性子は約17分で陽子と電子に崩壊します
陽子と電子これは水素です
水素は今でも休み無く星から放出されているのです

この回答へのお礼

ありがとうございました。

真空については、フェムトメートルレベル以下で泡立っているという理論仮説が、リチャード・P・ファインマンらによって提唱されています。

実際に、素粒子実験などを行うと分かるはずなのですが、真空中の何も無いところに、強力なガンマー線が照射されると、対生成という現象が観察されます。これは、簡単に言ってしまえば、真空中の何も無いところに、エネルギーが照射されることで、電子・陽電子や陽子・反陽子などの素粒子が突然姿を現します。そして、相互に再び衝突して、対消滅という現象を起こします。

この状態を詳しく観察することを目的として、霧箱やドリフトチェンバーという装置が開発されて、それらの反応を起こす場所に磁場を掛けることで、対消滅を防ぎ、発生した素粒子の質量や電荷などを測定する実験が行われています。

付記)この実験によって、南部・小林・益川の3氏による理論が、2008年度のノーベル物理学賞の受賞理由になっています。

この回答へのお礼

ありがとうございました。せっかちなもので、本で読んでみる前にまた質問してしまいました。この分野は数学ができないと結局silly talkになっちゃうんで、もう関心持つことをやめようとだいぶ前に決心してたのですが、生来、頭のわりに好奇心だけ強いもので・・・blue backs 広瀬立成氏 の「真空とはなんだろう」にうまく書いてありました。

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