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物理学からの異次元ワールドへのお誘い

高校1年生 「次元」という分野はあまり良く分かりなかったのですが、式で求めるのは、おもしろそうでした。
高校1年生 講義をはじめて聞いて、きょうみがわいた。
高校1年生 物理の話を発展させるととても難しかったけど興味を持つととてもおもしろい。
高校2年生 むずかしい内容でしたがおもしろかったです。
高校2年生 貴重な話を聞けました。
高校1年生 とても面白かったです。
高校1年生 ありがとうございました。
高校1年生 わかりやすかったです。
高校1年生 次元について少し理解できたので、楽しくなりました。
高校1年生 非常に高次元な内容をわかりやすく噛み砕いて教えていただき、ありがとうございました。進路に関わらず関心のあった内容でしたので、今回新たに知識を得ることが出来て嬉しく思います。
高校2年生 わかりやすい説明だった。
高校2年生 重力や異次元の関係やブラックホールについてくわしく知ることができました。
高校1年生 次元というものを考えることができ、物理学を深めることができました。ありがとうございました。
高校1年生 よく理解できました。もっと理解が深まりました。
高校2年生 すごくよかった。
高校2年生 少し難しかった。
高校2年生 先生の講義でとても物理への興味が高まりました。ありがとうございました。
高校2年生 異次元など物理の変わった世界がみれてよかったです。
高校1年生 物理選択だったので、この講義を受けました。思っていたよりも深い内容で、少し難しかったですがおもしろかったです。
高校2年生 とても興味深かったのですが、私には少し難しい内容でした。楽しい時間をありがとうございました。
高校1年生 少しお話は難しかったのですが、次元、又異次元と何か、異次元というものの存在とその研究についてお話がきけて楽しかったです。
高校2年生 生物選択なので物理のはなしはよく分からなかったですが次元のことを知れてよかった。
高校1年生 異次元について知ることができた。
高校1年生 話を聞いても分からないことだらけだったのに、こんなにも面白くて興味をそそられたのは初めてです。物理学おもしろいです。
高校2年生 次元の話、凄く興味を持ちました。
高校1年生 とても面白かったです。プリントも使っていて、分かりやすかったです。
高校2年生 なんかすごいことだなあって思った!
高校1年生 図がたくさんあったので、話は難しかったけれど少しは理解することができました。
高校2年生 とても分かりやすく、面白かったです!
高校1年生 「次元」についてもっと知りたいと感じました。
高校2年生 とてもわかりやすく理解できました。
高校1年生 物理は少し苦手意識があったのですが、先生の授業をきいて、面白いと感じました。
高校2年生 立ち見だったので、どんな感じかなと思って見ていました。今のこの次元と異次元についてよく知れたと思います。とても興味がわきました。
高校2年生 異次元と聞くとSFのようだと思っていたのですが、講義を受けて次元のことが少しわかったと思います。
高校1年生 異次元と私たちの世界との関係についてよく知ることができました。
高校2年生 異次元という存在が現実にどの様な効果を及ぼすのか知る事が出来ました。
高校1年生 最初は意味が分からなかったけど、意欲がわきました。
高校1年生 異次元に関して、とてもわかりやすく説明いただきありがとうございました。
高校1年生 わかりやすく、興味のわく講義で楽しかった。
高校1年生 難しかったけど面白かったです。
高校1年生 ビックバンの起こるもとの「点」は、どこから、できたのか、またその「点」が存在する空間(今の宇宙が広がり続ける空間)は何なのか気になります。
高校1年生 私は物理が苦手なのですが、先生のおかげで物理に対して少し意欲が湧きました。ありがとうございます。
高校1年生 分かりやすかったです。
高校1年生 異次元ワールドをもっと知りたくなりました。
高校2年生 すごくおもしろかった。異次元について興味が深まりました。
高校2年生 異次元というのが現実にあると思うと、とても興味深いです。
高校1年生 非常にためになりました。
高校1年生 何次元かとかあんまり興味がなかったけどおもしろかった。
高校2年生 異次元といえば、SFを想像してしまいますが、物理的にとらえ、解明することができると知って驚きました。
高校2年生 “次元”について、難しからこそ、知りたいと思った。
高校1年生 次元について、詳しく考える良い機会となりました。ありがとうございました。
高校2年生 すごく難しい話だったけど、異次元の話、すごくおもしろかったです。
高校1年生 難しい言葉も簡単に説明してくれたので、とても分かりやすかったです。
高校2年生 現代日本になくてはならない物理学について深く学ぶことができたことが嬉しく思います。
高校1年生 とても分かりやすくてよかったです。関心を持ちました!
高校2年生 2次元や3次元という言葉はアニメ等でよく聞く言葉だけどそれをこういう場所で深めることができて更には5次元、6次元など聞いたことがない言葉もでてきて授業を聞いていてとても興味深かったです。
高校1年生 たのしかったです。興味がわきました。
高校2年生 大変すばらしい講義をありがとうございました。
高校1年生 良い講義ありがとうございました。
高校2年生 LHCのことがもっと知りたいです。
高校2年生 まだ物理も基礎レベルだったので、理解できないことが多くありましたがより物理学に対する興味が湧きました。
高校2年生 楽しめた。
高校1年生 少し難しい話でしたが、図や絵も交えて話して下さったので、とてもおもしろかったです。またお話を聞きたいです。
高校2年生 変化しないものだと思っていた次元に、さまざまな可能性があるということが分かりました。
高校2年生 難しかったけど興味をもてた。
高校1年生 私には大きすぎて想像することがとてもむずかしかったです。中学の頃、物理の本をよんで宇宙についてかかれていることが興味があり、今回話をきけてよかったです。
高校2年生 とてもわかりやすくて興味がわきました。
高校2年生 物理の次元などについて今まではあまり考えたことがなかったけど、考えて興味を持ついいきっかけになりました。

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関心ワード
  • 次元 、
  • ダークエネルギー(暗黒エネルギー) 、
  • 4次元(4D) 、
  • 相対性理論 、
  • アインシュタイン 、
  • 宇宙 、
  • 異次元 、
  • 素粒子 、
  • ビッグバン

講義No.g007153

異次元空間の存在を手がかりに、宇宙の始まりの謎に迫る

宇宙の始まりの謎を追究する素粒子論

 物理学の1分野である素粒子論は、「この世界が何から出来ていて、どういう振る舞いをするのか」を探る学問です。この理論を追究することは、宇宙の始まりの謎や、私たちが宇宙に存在する理由を明らかにする可能性を秘めています。私たちが住んでいる世界は、空間が3つ(前後・左右・上下の3方向)と時間が1つ、アインシュタインの相対性理論では空間と時間は同等なので、空間と時間をひとまとめにして時空、つまり「4次元時空」と考えます。SFなどでよく描かれる異次元空間とは、この4次元時空とはさらに異なる空間を指します。

異次元空間を探す物理学者たち

 低い次元の世界で考えてみましょう。例えば、サーカスの綱渡りは、渡っている人は前後しか動けないので、1次元に存在します。その綱の上にアリがいるとすると、アリは綱が伸びている方向だけでなく、綱の垂直方向にも動けるので、2次元空間にいることになります。綱を渡っている人に1次元しか見えないのは、垂直方向が小さく丸まっているからです。例えば5次元時空では、5番目の空間が小さく丸まっているとすれば、私たちは4次元時空に住んでいるように見えるわけです。素粒子論を研究する多くの物理学者は、このような日常生活では感じられない「5番目以降の異次元空間」があると考え、その証拠を探しているのです。

4次元理論では説明できない現象の解明

 物理学者たちが異次元を探す理由は、4次元の理論では説明できない物理現象の解明につながる可能性があるからです。例えば、宇宙は加速膨張していることがわかっていますが、得体の知れない「暗黒エネルギー」と呼ばれるエネルギーで膨張していると考えられています。また、私たちが存在するためには目に見えない「暗黒物質」が必要ですが、その正体は謎です。もし、5次元以降の異次元の存在を明らかにする究極の理論が完成すれば、この暗黒エネルギー、暗黒物質について、さらに「ビッグバン」と呼ばれる宇宙の始まりについての謎が解けるかもしれないのです。

参考資料
1:うちゅう2013年9月号
この学問が向いているかも 理学、物理学

大阪市立大学
理学部 物理学科 准教授
丸 信人 先生

メッセージ

 私の専門は素粒子論といって、理論物理学の分野の1つです。取り組んでいるテーマは、「宇宙の始まり」を解明しようというものです。その解明の手掛りとして、4次元のさらに上の「5次元」の世界に着目しています。「5次元」の存在を手がかりに、宇宙の始まりを明らかにしようとしているのです。
 あなたも小さい頃、「宇宙はどのように始まったんだろう?」「現在の宇宙はどうやってできたんだろう?」という興味があったと思います。そんな疑問を解決するために、素粒子論を一緒に研究しませんか。

先生の学問へのきっかけ

 高校の頃は、物理が苦手で興味もありませんでした。物理に興味を持つきっかけは、受験に失敗し、浪人することが決まった春休みに読んだブルーバックスシリーズの『相対性理論の世界』でした。観測する人によって時間や空間の長さが変わると教える相対論に衝撃を受けました。アインシュタインは天才だけど同じ人間なのだから、自分だって勉強すれば理解できるはずだと思い、それを機に物理関係の啓蒙書を読み漁っているうちに統一理論、超弦理論、クォークに代表される素粒子論にたどり着き、素粒子論を勉強したいと思うようになりました。

大学アイコン
丸 信人 先生がいらっしゃる
大阪市立大学に関心を持ったら

 大阪市立大学は、日本最大の公立大学です。また、大阪市内唯一の総合大学であり、都市とともにある大学として、社会の発展に寄与する多くの人材を送り出してきました。全8学部と多彩なフィールドを用意しながらも、少人数授業で教員と学生が同じ目線で学習できるアットホームな大学です。自由な学風、最新設備等、本学には若い皆さんのチャレンジを後押しする環境が備わっています。是非大阪市立大学で学び夢をつかんでください!