空間はなぜ、質量やエネルギーをそこに存在させる事が出来るんですか？

空間はなぜ、質量やエネルギーをそこに存在させる事が出来るんですか？

No.9 ベストアンサー 回答者： barbour 回答日時： 2007/04/04 23:50

大変に本質的な疑問で、目の付け所が素晴らしいとさえいえると思います。

実は、つい最近まで、物理学においても時間と空間と言うものは初めから存在しているものとして考えられておりました。
ただし、ニュートン力学まではその空間も時間も絶対的なものと考えられておりましたが、アインシュタインの相対性理論によって、それが相対的なものであることが、明らかになりました。
所が、量子論においては、素粒子と言うものは、それが観測されるまでは、その状態が確定しない、つまり実在化の仕方は観測しだいだという事がわかりました。しかし、量子論ではアインシュタインの時空は相対的であるという事が反映されていないのです。
そこに、相対論と量子論がどうしてもかみ合わない原因があるわけです。
量子論をさらに発展させた有名な「超ひも論」も何とか無理やり、アインシュタインの重量理論を取り込もうと１１次元構造のひも又は膜を想定していますが、それも、初めから存在する時間と空間の中にあるものとして考えられている為、近年その限界が見え初めています。

つまり、時間と空間が初めから存在するものと考えている限りは、量子論と相対論は統一できないであろうという事が解ってきたわけです。

そこで登場したのが、ループ量子重力理論やさらに新しいＣＤＴ理論といわれるもので、それらの理論では、空間や時間は初めから存在するものではなく、「物」というよりは「一種の情報のようなもの」の相互の関係性の中から現出してくると考えらています。（時間に関しては物理的な必然として存在するものではなく、情報間の関係性あるいは配置に過ぎないという理論も登場しており、現在、かなり注目されております。）

ということで、要するに、最新の理論物理学では、もはや、空間や時間が初めからそこにあったとは考えられなくなってきているという事です。

参考URL：http://www.nikkei-bookdirect.com/science/topics/ …

この回答への補足

ありがとうございます。

少し時間をかけて、考えて、そして御礼をしたいと思います。

ありがとうございます。

補足日時：2007/04/05 07:38

この回答へのお礼

ありがとうございます。

＞ＣＤＴ理論といわれるもので、それらの理論では、空間や時間は初めから存在するものではなく、「物」というよりは「一種の情報のようなもの」の相互の関係性の中から現出してくると考えらています。

私たちの心の中にある、心から見える周りをとりまく現象の本当の姿を捉える方法をあらゆる始創発想で探っていますね。
ＣＤＴ理論という言葉は、今回初めてbarbourさんより教わりました。

＞時間に関しては物理的な必然として存在するものではなく、情報間の関係性あるいは配置に過ぎない

何か或る均衡を守って推移している割り出されたパラメータの揺らぎの様な。
自然はあらゆる能性を使用して平衡を保っているのかなぁ。と、思えました。
結果は、理解できる形では出ておりませんが、私の様な一般人も追いつかないといけません。
でも、何か共通して言えることは、時間も空間も物質も人間が自分流に掘り出して概念化させたものだということです。そこも障壁なのかなぁ。とか思います。

お礼日時：2007/04/10 21:54

No.11 回答者： maekenn 回答日時： 2007/04/06 14:34

質量やエネルギーが存在するから、空間があるのではないでしょうか。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

＞質量やエネルギーが存在するから、空間がある

そのどちらかが、無くなると片方も相殺されて、消えてしまうのでしょうか？

持ちつ持たれつの関係であるのでしょうか？

片方が無くなったら、片方も無くなるような。

すると、自然に湧き上がる疑問は、なぜそうなっているのか？そうなるのか？ということが、またもや知りたくなるのです。

お礼日時：2007/04/10 21:03

No.10 回答者： goomal 回答日時： 2007/04/05 09:17

絶対空間、純粋空間というものは有りません。

物質やエネルギーの運動する場を空間と言います。すなわち物と物の間や物が運動する間を空間と言います。物質をはなれて空間は成り立ちません。空間が認識できるのは物質の運動が有るからです。その点で空間や時間は相対的なものです。
これは１５０年も前にヘーゲルとかエンゲルスとかが哲学的に言っています（ちっとうろ覚えですが）アインシュタインはそれを現実に数式で証明したのです。
ですから空間に質量（物質）、エネルギー（光など）が存在するのが当たり前なのです。
具体的には空間に磁力が通っているとか光が通過する、重力が働いているなどです。これは目に見えないが一見何もないところに磁力や電気力エネルギー、重力波などが伸びて働いていると考えられます。

参考文献　　反デューリング論　自然弁証法　

この回答への補足

ありがとうございます。

少し時間をかけて、考えて、そして御礼をしたいと思います。

ありがとうございます。

補足日時：2007/04/07 18:09

この回答へのお礼

ありがとうございます。

＞物質をはなれて空間は成り立ちません。

確かに。
物質がないと、空間の概念の把握は、今の常識のようにすることは難しいかもしれませんね。
物質がひとつも無い空間の存在はありえ無いということなんですね。
空間があると認識できることは、物質があるからと仰いました。
まったく物質が無くせる可能性もゼロということと回答の述べる意を理解いたしました。

物質やエネルギーがまったく皆無であれば、空間そのもの存在も消えて無くなってしまうのでしょうか？

お礼日時：2007/04/10 20:57

No.8 回答者： noname#26663 回答日時： 2007/04/04 22:25

次元があるから。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

＞次元があるから。

そ。そうですよね。
次元が無かったなら、空間は出来上がりませんよね。
さらに、物質としての領域も無論皆無ということになってしまいます。
次元があるから。たった7文字ですが、大きな秘密が隠されている気がしています。

ありがとうございます。

お礼日時：2007/04/05 08:25

No.7 回答者： Dxak 回答日時： 2007/04/04 16:48

> 空間はなぜ、質量やエネルギーをそこに存在させる事が出来るんですか？

質量やエネルギーを理論上の計算をする際に無限に広がる空間を元に理論を組み立てるのは大変なので、単純な理論を組み立てる際に空間と言う概念を要したと言う事ではないでしょうか？

空間があるから、質量やエネルギーが存在するのではなく
質量やエネルギーを存在させるために空間と言う概念を作ったと・・・

で、疑問なのですが・・・どう言う経緯でこう言う疑問がでたのです？

この回答へのお礼

ありがとうございます。

＞質量やエネルギーを理論上の計算をする際に無限に広がる空間を元に理論を組み立てるのは大変なので、単純な理論を組み立てる際に空間と言う概念を要したと言う事ではないでしょうか？

う～む。むつかしいですね。

＞質量やエネルギーを存在させるために空間と言う概念を作ったと・・・

人間がというわけではないとは思います。が、概念は人間が作りました。

＞疑問なのですが・・・どう言う経緯でこう言う疑問がでたのです？

物質は、空間の中に現われ、その場所を利用し、またその隣の空間に移動するからです。
物質は、空間の中に出来上がった4つの場を通してお互いどういう訳なのか作用を及ぼし移動したり、あるいはエネルギーというかたちに変化したり、全ては、空間という立体的な構造の中で自由度を与えられています。空間はそうした働きを可能にすることが出来るスペースです。ですので、なぜ物質やエネルギーをそういったかたちでそういった可能性を与えた状態で存在させることができたのか？と思いました。

お礼日時：2007/04/04 17:54

No.6 回答者： N64 回答日時： 2007/04/04 13:32

>場違いだったんでしょうかね。

。。。。。
そんなことはありませんよ。
疑問を持たなければ、科学は進歩しません。

欧米の科学者は、答えを神に求める傾向がありますが、
日本だと、「それが自然の摂理」とか、あるいは禅問答などになるのでしょうね。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

そのとおりですよね。

ありがとうございます。

お礼日時：2007/04/04 14:11

No.5 回答者： noname#140971 回答日時： 2007/04/04 10:47

Q、空間はなぜ、質量やエネルギーをそこに存在させる事が出来るんですか？

A、ちくっと、逆立ちした発想かと思います。

物質が存在すれば、必然的に、空間と時間が不可分のものとして存在します。
空間と時間を持つことが物質の普遍的な存在様式。
それ以上でも、それ以下でもないと思います。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

＞ちくっと、逆立ちした発想かと思います。

なるほど。
それが今の私に感じとれてないのが、そもそもの回答なのかとも自分で思えてきました。

＞物質が存在すれば、必然的に、空間と時間が不可分のものとして存在します。空間と時間を持つことが物質の普遍的な存在様式。

物質もエネルギーも一切無い観測者もいない、空間の存在は、あり得る状態でしょうか？

どうもありがとうございます。

お礼日時：2007/04/04 11:52

No.4 回答者： N64 回答日時： 2007/04/04 10:02

皆さんのお答えのとおりですね。

私の感想にすぎませんが、物理学は、Howには、答えてくれますが、Whyには答えてくれませんね。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

＞物理学は、Howには、答えてくれますが、Whyには答えてくれませんね。

なるほどぉ。
場違いだったんでしょうかね。。。。。。

Whyに答えてくれる分野は、なんなんでしょうか？

抜けた質問ばかりしてすみません。

ありがとうございます。

お礼日時：2007/04/04 11:30

No.3 回答者： Willyt 回答日時： 2007/04/04 09:32

＃２です。

＃１の方の『空間自体にエネルギーは存在しないのではないでしょうか。』という問いかけはそのとおりなのです。エネルギーも場も人間が勝手に考え出した概念であり、それは自然現象を説明するための方便なのです。そういうものがあると仮定してみるとすべての現象がそれで説明できるということに過ぎないのです。
　科学というのはそういう学問であり、演繹の学問です。現在の現象すべてを説明できる命題があれば、それを真とするという前提で構築された学問体系なのです。ですから、真とされた命題に反する現象が一つでも発見されると、その命題は真の座から滑り落ち、偽の座へ追いやられてしまうのです。現に２０世紀にはニュートン力学がその運命に遭いましたね。

この回答へのお礼

再びご意見頂きまして、ありがとうございます。

＞『空間自体にエネルギーは存在しないのではないでしょうか。』という問いかけはそのとおり

なるほど。
空間はエネルギーに対して全くの何かしらの反応もしない、と理解すればよいということでしょうか？
空間は、物質やエネルギーが全く無くとも、その存在は「ある」ということが可能である、と理解すればよいということでしょうか？
空間は、あらゆる力を伝える場の存在から切り離し考える事が可能な、何にも左右されない純粋な存在と理解すればよいということでしょうか？

＞エネルギーも場も人間が勝手に考え出した概念であり、それは自然現象を説明するための方便なのです。そういうものがあると仮定してみるとすべての現象がそれで説明できるということに過ぎない
＞真とされた命題に反する現象が一つでも発見されると、その命題は真の座から滑り落ち、偽の座へ追いやられてしまうのです。現に２０世紀にはニュートン力学がその運命に遭いましたね。

なるほど。2000年頃の人々はこういうかたちで、自然を把握する過程にいた。と言う日が未来的に来るという事ですね。

う～む。ありがとうございました。

お礼日時：2007/04/04 11:27

No.2 回答者： Willyt 回答日時： 2007/04/04 09:25

空間にエネルギーを存在させるのはそこに場というものを空間が用意しているからです。

場には電場、磁場、重力場等があり、そこへ電荷、磁気、質量のある物体を置くとその物体は場に応じたポテンシャルエネルギーを与えられることになります。そしてその場の強さを与えるのはやはり物体なのです。だから場というものを空間が提供してくれているからエネルギーを与えたり受け取ったりすることが可能なのです。その意味で場というのは証券取引所や市場に似ていますね。
　では空間は何故場を持つことができるかと問われると絶句するよりありません(^_^;)　科学者に三度何故を繰り返すと必ず絶句です。科学の進歩なんてそんな程度なのです(^_^;)

この回答へのお礼

ありがとうございます。

＞空間にエネルギーを存在させるのはそこに場というものを空間が用意しているからです

空間があることと、場というものは必ずセットで現われるのですね。

＞電荷、磁気、質量のある物体を置くとその物体は場に応じたポテンシャルエネルギーを与えられる

なるほど。物体の存在以前に場は出来上がっていたんでしょうか。
それとも、物体の存在ができた事によって場が出来たのでしょうか。
う～ん。頭がこんがらがって来た。

＞だから場というものを空間が提供してくれているからエネルギーを与えたり受け取ったりすることが可能なのです。

やっぱり場が先にありきという事なんですね。ふむふむ。

＞では空間は何故場を持つことができるかと問われると絶句するよりありません(^_^;)　

そう思った矢先に．．．．．．。やられました。

＞科学者に三度何故を繰り返すと必ず絶句です。科学の進歩なんてそんな程度なのです(^_^;)

法則になりそうです。

どうもありがとうございます。

お礼日時：2007/04/04 10:58