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油断するなここは戦場だ

月曜日は真空からエネルギーを汲む(マテ

小飼さんの ブログ から

"野尻さん(♀かつS. Factの方)にはぜひ真空エネルギー抽出法を見つけてもらって太陽系一の億万長者になっていただくとして(笑)" というお題がでているわけですが(^^; )

いやちょっと困った。


宇宙は一度真空からエネルギーを汲んでます。昔真空にはたくさんのエネルギーがありました。アインシュタイン方程式を信じると、空間はエネルギーがあれば膨張するという性質をもっているので、宇宙はすごいいきおいで膨張していました。この時期の宇宙の状態を、(第一次世界大戦後のドイツのインフレの時の物価上昇と同じようなペースで膨張するので)インフレーションといいます。インフレーションが過去におこったということは、宇宙の一様等方性や CMB の観測からほぼ間違いないと多くの研究者が思っています。空間が広がりすぎたので、ある場所にある粒子は0といっていいくらい薄められています。(どこかで聞いたフレーズですね。)

”真空のがエネルギーをもっている“というのは変な言葉ですが、いってみればチベット高原に住んでいるようなものです。チベット高原は標高4000mくらいですが、そこにすんでいる人は自分のすんでいるところは十分平坦だと思っているでしょう。高原のはじにいくと始めて自分が何か高いところにいる、ということに気がつくのではないでしょうか。

今考えられている宇宙論では、真空のエネルギーの高い場所にいるのは”スカラー場”だということになっています。この場を”インフラトン”といいます。宇宙の始め(つまりこのインフレーションが終わったときに)にこのスカラー場は自分のいる場所がどうも高くて、もっと低いところがある、ということに気がつきました。そして、物理法則に従ってこの低い方に向かって転がり、勢いあまって一番低い場所をとおりすぎ、その周りで振動をはじめました。お椀の中にビー玉をほりこむと一番低いところの周りをいったりきたりする、そんな感じです。

この振動から別の粒子が生まれてきます。最初に振動しているのはインフレーションをおこしたインフラトンだけですが、その振動エネルギーが今度は他の素粒子を作り出すの使われるのです。バイオリンをイメージするのがいいかもしれません。バイオリンでこすっているのは弦だけですが、音を出しているのは楽器全体です。単純な弦の振動が、楽器全体に伝わって、楽器の音が決まるわけです。宇宙に存在する粒子はすべてこの振動からうまれたというのがインフレーション模型です。

今の宇宙でも真空のエネルギーは0ではありません。でも、宇宙船の中に変なエンジンをおいて、この真空のエネルギーを取り出して宇宙船を推進する、、、これはとってもまずい考えのような気がします。そのためには、今の真空よりエネルギーの低い真空が必要です。今の真空と本当の真空の境目になにか障害があって、今の宇宙は準安定な場所に引っかかっていると仮定します。崖の手前に窪地があって、今の宇宙はそこにいるというイメージです。人工的にエネルギーが低い空間を発生させると、エネルギーの低いい空間と高い真空が接することになります。するとエネルギーが高い真空はエネルギーが低い真空に引っ張られて低い真空ににおっこちます。そしてあっというまに宇宙全体がエネルギーが低い真空にかわります。遠くへいきたいという人間のわがままが壮大な宇宙ドミノ倒しの引き金を引いてしまうのです。

これは、過飽和状態の液体のある場所に刺激をくわえると、一瞬にして液全体に固体が析出する現象と同じです。これは一次相転移といわれます。過飽和がどんな感じかはこちらの"動画" でご覧ください。透明な液体部分がエネルギーの高い真空、固体が析出した部分がエネルギーの低い真空に対応しています。

相転移がおこったあとどうなるかですか?知りません(キリッ

というわけで、クラーク先生ごめんなさい。そっちは無理だと思うので、外の方法さがしましょう。水星にレーザー基地? あそこ結構暑いんですが。。。


追記 なぜ真空が接していると隣も低い真空に変わるか、ですが、真空のエネルギーを高くしている場は隣同士で繋がっているからです。一カ所でだれかが飛び降りると。。。

追記2 ええ、「あっというま」って光速のことです。航行につかえないにはそれで十分。

追記3 私は今の真空って 鉄板だとおもってます。
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by mihoko_nojiri | 2010-10-04 18:19 | 宇宙物理

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