物理学で証明された次元。

Question

こんばんは。早速ですが質問です。
先日、ゼミ(物理学とは関係ない)で、「心は九次元にあると物理学で証明された」「現代物理学では１１次元まで存在が確認されている」という教授の言葉を聞き、おもしろそうだと思って調べてみました。
ところがサイトや知恵袋によっては、「四次元は時間ではない」とか「M理論の一つ。但しどこの次元に何があるのかはわからない」、はたまた幸福●科学の第九次元だの第九霊界だのが出てきてしまい、物理学を高校でやっていなかった身としては非常に辛いものであります。

現在私が知っているのは、
・現在物理学では１１次元まで証明されている
・素粒子は次元を超えて移動することができる
・ペットボトル一本分くらいの空間にダークマターが一つくらいの割合で空間に存在している。
・心の次元は９次元
・機械などの精密機械の個体差には、この九次元の存在の為に個体差が現れると考えられている。

ちなみに私は心理学専攻です。一応理系ですが、統計にはエクセルしか使わないので、できれば詳しい数式と、要約を添えてくださると幸いです。少し要望が多いですが、よろしくお願いします。

psytex1 · Accepted Answer

線（1次元）が移動すると、その軌跡は面（2次元）になります。
で、面が移動すると立体（3次元）になります。
（この「移動する」という操作が、自由度(次元)を加える事なのです）
この観点からすると、見えている世界は立体＝3次元ですが、それを認識している意識には、記憶＝時間的な変化という、もう一つの自由度があり、「4次元時空」と呼ばれます。

ただ、その中の物質の性質を分析していくと、その多様な性質を、よりシンプルな要素が多次元の空間で作用していると考えると、自動的に導ける事が明らかとなり、11次元（超重力理論）だの26次元（スーパーストリング理論）だのといったものが、潜在化やコンパクト化されている、考えられています。

物理学の一つの方向性は、よりシンプルな原理からのロジカルな展開によって、現実の多彩な世界を導くことです。
26次元のスーパーストリング理論は、プランク定数という最も基本的な定数だけから、全ての物理定数を導くことに成功したため、「究極の理論」と言われました（弦を膜にする修正(M理論)が加わってますが）。
ただ、この「26次元」は、我々が目にする三次元空間のような単純な直交基底Ｏ3ではなく、数学的に難しいリー群例外群Ｅ8×Ｅ8という複雑な空間にあるのです。
（そのぐらいでないと、たった一つの定数から多様な物理定数を導けない）

ただ、現実には4次元時空＋潜在次元（あるいはコンパクト化）という認識しかできません。
それは、5次以上の方程式には、代数的な解法がなく、有限な解（存在的な認識）を得られないからです。

「26次元」という数に違和感を感じられるならば、「それは無限の次元と無の間の中間だ」というと分かりやすいでしょう。
光速も、ゼロと無限大の速度の中間であるのは、相対性理論のミンコフスキー空間において光の軌跡の描くライトコーンにおいて、「上のコーンが未だ訪れていない絶対未来、下のコーンが過ぎ去った絶対過去で、それにはさまれた領域は相対運動によって過去にも未来にもなる＝現在の属する領域」と言いながら、その「領域」＝超光速領域の虚数エネルギーが相互作用において自乗することで、負エネルギー＝時間軸逆行として過去化することにより理解されます。

物理現象において瞬間作用とされる量子相互作用が、時空的認識において有限な速度として表れるのも、こうした「感受表面での量子相互作用＝現在＝光速」による仮説的（現象表面的）な「超光速＝過去＝経験」による「光速下＝未来＝予測」として、無の無限不確定性の潜在としての「自我仮説性」の相補的分化として「時空仮説」が生じると考えれば当然です。

また、その「無の無限不確定性の潜在としての自我仮説性」の変移に対して、相対的に無の闇が光となる上で、その「自我仮説の変移＝物理的基本定数の変化」は、その結果生じる相補的不確定性（不確定性原理）を伴う有限的存在性を、絶対確定化した場合に無限不確定性化するために相殺すべき宇宙空間の増大＝プランク定数の減少＝物体の収縮として、宇宙膨張として表れるのです（時間の経過(過去の増大)＝空間の膨張(可能性の増大)）。
即ち、「光速が、ゼロと無限大の速度の中間」であるように、「プランク定数も、絶対無と不確定性無限の中間」なのです。

スーパーストリング理論の26次元が、「無限の次元と無の間の中間」という事は、その近似解として、超重力理論の11次元や、相対性理論の4次元、常識的な3次元などを、自発的に導くところからも納得できます。
相対性理論が、運動量や質量の小さい現象において、ニュートン力学そのものであるように、全ての理論は包含されるのです。

26次元のうち、16次元が虚数世界に消え、残りの実数10次元のうち6次元がコンパクト化して、4次元時空が認識される、という場合の「コンパクト化された6次元」とは、スーパーストリング(1)からクォーク(2)、素粒子(3)、原子(4)、分子(5)、細胞(6)、脳(潜在的自我仮説性=t)という階層現象化（下位単位＞回転＞上位現象単位化）の繰り返しにおいて、量子レベルのブラックホールに巻き取られた次元が、さらに回転しながら階層現象化することで、「希薄なブラックホール」とも言えるものになっているのです。

ngkdddjkk · Answer

Dブレーン理論では26次元でないと説明できないとかなんとか。

素粒子の数だけ次元が存在するみたいですよ？

tknakamuri · Answer

>では貴方は専門外のことも詳しく知っていて
>完全無欠に説明することが出来るのですね。

出来ません。

私の専門はプロフィールに書いてありますが
物理です。大学院を卒業してます。

tknakamuri · Answer

>物理学の専門家ではありません。
>心理学の博士号を持ってらっしゃいます。

そうですか、とすると聞きかじりのトピックを
学生に垂れ流してしまっているのですね。

質問内容は、物理としては、まだ仮説の段階のものか
トンデモばかりで、「確認されているもの」は
何もありません。

ですので、あなたが聞き違っていないのなら
教授が嘘を話されていることは明明白白です。

やばいです。

puyo3155 · Answer

NO6です。確認とのことで、たの回答でもいろいろ盛り上がっていますが、ほとんど私の説明と無関係な気もするので、一応回答を。

・この世界(？)に、何個の次元があるかはわからないし、仮説を立てても検証できない。しかし理論上では、１１次元以上存在するかもしれないが、これは仮説の一つに過ぎず、信憑性のあるものでもない。
＞ほぼ正しいけど、最後は間違い。十分、信ぴょう性はあります。標準モデルの多くを、理論ではほぼ説明出来ているからで、思いつきとか、そういうレベルの話ではない、最先端の物理学です。

・素粒子＝光子だとすると、光は波であり、次元は弦であるから、移動するのではなく、別次元に影響する力はあるが、質量保存の原則から言って、素粒子の交換、移動はありえない、ということは沢山の明らかになっている。

＞　これは、正直意味不明です。光は、粒子とみれば、素粒子の１つである光子。波とみれば電磁波です。次元は弦以降の、云々は・・・わたしの説明の部分部分が
　切り貼りされており、何を言っているのかわかりません。

・「心」が介在する次元は、三次元に存在する脳だけなのか、それとも別次元からの素粒子の振動(？)を脳がキャッチしているのか、量子論、心理学、精神医学で全く見解が異なる。
＞　まったく意味不明です。少なくとも私は、量子論と心の関係については、言及していません。われわれが住んでいるのが、３次元＋時間ということを言っただけ。

・↑を前提とし、もし心の介在する次元があると仮定すると、脳死状態、あるいは低機能生物であったとしても、そこには心があるかもしれないが、それを立証することはできない。

＞　これも、説明とは無関係なのでわかりません。

みなさんまじめに回答しているので、ひとつひとつ、理解するための建設的なやりとりを望みます。

stomachman · Answer

ANo.9へのコメントについてです。

> 相手のレベルに合わせる

他の、幾つもの丁寧な回答がどれもまるで空振りしているのは、レベルが合っていないからだということは承知です。それらの回答者たちには想像できないほど物を知らない質問者であって、その程度が

> 知らないことを知らないと自覚し

ていらっしゃる以上に、ずっと根深いようである。その事を観察した上で、もちろん、合わせようと努力しています。

ANo.6への補足で

> 少し確認させてください。

と仰っている文章は、文意が成立していないことから見ても、ご自身で意味が分からずにお書きであることが明らか。すなわち、聞きかじりの言葉の羅列でしょう。ならばそれらは（ことごとく誤っているということをANo.9で「確認」したけれども）たとえ正しかったとしても、ご自身にとって何の意味も持たないということです。で、意味すら分からない文言の正否を問う、という全く不毛な行為を愚行と申し上げている。
　もっと基礎知識を固めなきゃダメです。「様々なアプローチをしている人間」であるならば、まずは最低限の理科の知識を得るために、子供向けの啓蒙書や中学高校の教科書を繙くという堅実なアプローチこそが優先でしょう。
　一方、学生に向かってデタラメを言い散らす「教授」は、反知性主義者よりももっとたちが悪い。学生を駄目にしようとしているのかと思うほどです。しかし、感情的で非論理的な反発をなさるところから見て、質問者氏はどうもかなり傾倒していらっしゃるようだ。よほど注意なさるべきです。

tknakamuri · Answer

うーん、是非、大学名と教授名を知りたいですね。

東工大に電波工学の世界的権威として知られた関　英男　教授がおられましたが、
年を召されてから、中性子が歪むとエイズになる　とか、太陽には植物が
生えているとか言い出し、電気通信学会誌にトンデモ論文を掲載してしまうなど
の騒動を起こしてしまいました。

人間、年を召されると、どんなに頭の良い方でも、
かわいそうなことになってしまうかたがおられるようですね。

stomachman · Answer

ANo.6へのコメントについてです。

> ・この世界(？)に、何個の次元があるかはわからないし、仮説を立てても検証できない。

違います。単にまだ分かっていないんです。仮説はいろいろ立てられていて、検証の方法も様々検討されているが、検証はまだ出来ていない。
　なお、検証とは言っても「仮説と矛盾するかどうか」を調べるのであって、調べた結果が矛盾しなかった場合に「検証されたから仮説は正しい」という結論にはならず、単に「その仮説はまだ破棄されず残る」だけです。これが科学ってものです。科学の方法の基本を勉強しなされ。

> ・素粒子＝光子だとすると、

違います。ものを知らな過ぎることをご自覚なさるべきでしょう。まずは小中学生向けの啓蒙書をお探しになるのが良いかと思います。

> 光は波であり、次元は弦であるから、移動するのではなく、別次元に影響する力はあるが、質量保存の原則から言って、素粒子の交換、移動はありえない、ということは沢山の明らかになっている。

全部、まるっきり間違いです。その上「次元は弦」とは意味不明の文言。

> ・「心」が介在する次元は、三次元に存在する脳だけなのか、それとも別次元からの素粒子の振動(？)を脳がキャッチしているのか、量子論、心理学、精神医学で全く見解が異なる。

違います。量子論、心理学、精神医学はどれも、「「心」が介在する次元」なる意味不明のものについて見解を持っていません。

> ・↑を前提とし、もし心の介在する次元があると仮定すると、脳死状態、あるいは低機能生物であったとしても、そこには心があるかもしれないが、それを立証することはできない。

違います。心とは何か、という最も肝腎な問いへの答は様々模索されていますが、決定版はまだない。そういう状況で「立証」もへったくれもありません。
　また、「脳死」について何をご存知なのでしょうか。

へっぽこ教授の真似をして聞きかじりの言葉を意味も分からずに羅列するのは、ただの愚行です。およしなさい。

stomachman · Answer

学問を冒涜する無責任なラリパッパ教授とデタラメURL…困ったもんです。一体何の勉強をしてるのやら。

> ・現在物理学では１１次元まで証明されている

いいえ。
特に（他の回答にもある通り）「証明されて」は酷い。「科学って何なのか。数学とはどう違うのか」ぐらい、自分で学んでおきなされ。とりあえず、朝永振一郎「物理学とは何だろうか」を読んどくこと。（カール・ポパー「科学的発見の論理」も読めると良いけど。）
　なお、11次元を仮定する理論である「M理論」は、「そういう理論が存在するに違いない」という予想に付いた名前に過ぎません。

> ・素粒子は次元を超えて移動することができる

ただの言葉の羅列であり、無意味。
「次元を超えて移動」という文言は、はて、どういう意味でしょうか。
　縦横高さの3次元空間の中に置いたひとつの平面上に点があるとして、その点が「次元を超えて移動」するってのがどういう意味なのか、説明できます？そんな文言は意味なんかないデタラメだってこと、考えりゃ分かりそうなもんだが。

> ・ペットボトル一本分くらいの空間にダークマターが一つくらいの割合で空間に存在している。

そんな話はありません。
１立方メートル当たりに存在するダークマターの質量は推定できている。なので、「ダークマターが一つ」何キログラムなのかが分かっていれば、「１立方メートル当たりにダークマターが幾つあるか」を計算できるわけです。で、肝腎の「ひとつ」の質量は知られていません。

> ・心の次元は９次元

そんな話はありません。
ただの妄言。そもそも「心の次元」なる文言がどういう意味なのか、説明できんでしょ？ 意味不明のものを指して「心の次元は９次元」と言おうが「心の次元はレモン色」と言おうが「心の次元は大介が禁煙」と言おうが、どれもナンセンスを口走っているに過ぎないという点に於いて同列。

なお、ロジャー・ペンローズが言い出した「心は量子の効果によって生じている」という珍説は（言い出しっぺが山ほど成果を出している世紀の天才であるために、正面切って笑い飛ばすのがついためらわれちゃう訳ですが、ま、）まともに相手にはされてません。なお、彼がどういう考察を経てそういう着想を得たのかについては、本人が易しい本を書いてます。高校プラスちょっと程度の物理学・生物学の知識があれば大体読めるでしょう。で、そのペンローズだって「心の次元は９次元」なんて意味不明なこと、もちろん言ってません。また、この話は現代の心理学とは関係がありません。

> ・機械などの精密機械の個体差には、この九次元の存在の為に個体差が現れると考えられている。

いいえ。
余次元（縦横高さの3次元空間以外の空間次元）の実在の証拠がそんなに簡単に現れてくれりゃ良いんですけどねえ。

puyo3155 · Answer

うーん、心と物理学の関係はわかりませんが、１０次元、１１次元とは、超弦理論のことですね。

まず、物質とか力に関する現象は、それらを構成する素粒子の（実験的）の振る舞いとして説明されます。興味があれば、場の量子論とか標準モデルを参照してみてください。（論点がブレちゃうんで、わからない時は別の質問がいいと思います）

さて、標準モデルでは、よく知られている、電子や光子（電磁波）、原子核の中身であるアップ・ダウンクオークとグルーオン、最近話題のニュートリノやヒッグス粒子、放射能で話題になるウイークボソンなど、いろいろな現象が一応矛盾なく説明できるようにはなりました。電子は粒子であり波であるとか、光も波（電磁波）であり、粒子であるとか、聞いたことがあると思います。そういうことが、体系だてられています。

ところが、この世の仕組みを解明するにはまだ謎は果てしないのです。

標準モデルでは
・　重力が取り入れられていない。
・　根源というには素粒子の種類が多すぎる。（もっと大元があると考えるのが自然である）
・　素粒子に幾つかのグループがあるが、その必然性がわからない。
・　多くパラメータが実験値であり、根本原理から計算できない。
・　素粒子に大きさがなく、計算上くりこみで対応しているが、極限状況に適応できない。
・　ダークマターやダークエネルギーの説明が出来ない。

などから、今のところ正しいが、それをもっと根底から説明し、重力をも統合する、統一理論が研究されているのです。
超弦理論はその一つ。この世の仕組みを説明する、有力候補です。

・超弦理論は、標準モデルの１７種類の素粒子が、たった１つの弦がいろいろな振動をした結果現れる。

とする理論です。重力を含み、標準モデルも説明できることから、この世の根源の仕組みを解き明かすことを期待されています。超というのは、もともとあった弦理論に物質を作るフェルミオンを考えるために超空間という特殊な空間を考え、超対称性というフェルミオンとボゾンの入れかえと、ペアとなる未発見の素粒子を仮定することからついた名前です。

超弦理論では、開いた弦の単純な振動である、光子が現実の世界に合わせて質量を持たないような条件を考えると次元が９次元と決まる。これがミソです。なぜミソかと言えば、いままでの力や物質を説明する理論では次元の制約はなく、我々の住んでいるのが３次元なのでこの方程式を３次元で解く・・・ということをしていました。ところが、超弦理論では９次元しかあり得ない・・・これが、この世の必然性を解き明かすヒントなのかもしれませんね。（ちなみに、もとの弦理論では、２５次元＋時間で＝２６次元です）

その９次元に時間を加えて１０次元。また、多用な１０次元の超弦理論のモデルがあり、それを１１次元の上位モデルを考えると、多様なモデルはその派生だとわかる・・・となると、もうなんだかわからなくなりますね。

また、現実は３次元（時間を入れて４次元）ですから、違いの６次元が隠れる仕組みも研究されています。

超弦理論は、現代の技術では実験や観測が出来ないため、賛否両論はあるようですが、

・標準モデルが矛盾なく説明できて
・重力が含まれててて
・次元が必然的に決まって
・次元のコンパクト化の仕組みもわかって

など、この世の根源を解明する理論の候補の１つであることは間違いありません。
心はその根源と関係していると思えば、その教授のセリフも、あながち無根拠でもないのでしょうか？

・「心は九次元にあると物理学で証明された」
　＞超弦理論の必然空間９次元のことかと。

・「現代物理学では１１次元まで存在が確認されている」
　＞９次元＋時間の１０次元の多用モデルを包括した１１次元の話。理論なので存在は確認されていません。

・現在物理学では１１次元まで証明されている
　＞証明ではありませんね。そういう仮説が、現象をうまく説明しているということです。

・素粒子は次元を超えて移動することができる
　＞そうですね。いろいろな振動方向が、力を介在して、影響しあうことを、こう表現してもいいかと。

・ペットボトル一本分くらいの空間にダークマターが一つくらいの割合で空間に存在している。
　＞全宇宙でみると、我々の知っている物質はたかだか数％、ダークマター２割、ダークエネルギー７割なので・・・
　　ペットボトルの例はわかりませんが、超対称性粒子が、ダークマターの候補ではあるようです。
・心の次元は９次元
　＞必然的に決まる、超弦理論の９次元のことでしょうか。

・機械などの精密機械の個体差には、この九次元の存在の為に個体差が現れると考えられている。
　＞これは、よくわかりません

物理学で証明された次元。

Dブレーン理論では26次元でないと説明できないとかなんとか。

>では貴方は専門外のことも詳しく知っていて

>物理学の専門家ではありません。

NO6です。

ANo.9へのコメントについてです。

うーん、是非、大学名と教授名を知りたいですね。

ANo.6へのコメントについてです。

線（1次元）が移動すると、その軌跡は面（2次元）になります。

学問を冒涜する無責任なラリパッパ教授とデタラメURL…困ったもんです。

うーん、心と物理学の関係はわかりませんが、１０次元、１１次元とは、超弦理論のことですね。

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