2021/08/28

正体不明

今は科学がかなり発達しているので、多くの現象が科学的に説明できるよね。
でも、むかしはそうではなかったので、不思議なことが世の中にあふれていたのだ。
それでも、当時の人々は「なんだかわからない」ままなのは不安なので、なにがしかの説明をつけようとしたんだよね。
そのときの社会や文化的背景から合理的と思われる範囲で。

その一つの表れが各地に残る神話や伝説。
日食・月食はなぜ起こるのか、なぜ海水は塩辛いのか、蛇はなぜ脱皮するかなどは有名なもの。
身近な自然現象でも、原理がよくわからないながら、妖怪のせいにして警戒したりしたものなんだよね。
あの淵に入るとカッパに足をひっぱられておぼれるみたいな。
そして、特に害とかはないんだけど、なんだかわからないような現象も妖怪のせいにされたのだ。
山の中で聞こえる大きな音は「天狗倒し」と呼ばれるし、おそらく神経が病んでしまって異常な行動が目立つようになる「〔狐憑き」と言ったり。

いずれも「前近代的」な響きがあるけど、実のところ、科学の世界でも似たようなことをしているのだ。
古い例で言えば、そのむかし光の媒質として想定されていた「エーテル」。
波が水が媒質になって伝える、音は空気が媒質になって伝える、じゃあ、光は?、となって、真空だと音は伝わらないけど光は伝わるので、そこに何か光を伝播するものがあるはずだ、という考えで出てきたのが「エーテル」の概念。
ながらく、その正体を突き止めるべくいろいろな実験や研究が行われたんだけど、結論から言うと、光には媒質はなかったのだ!
ところが、それだと伝統的な波動の理論とうまく整合しないので、まだ見つけられていないはずで何かあるはずだ、と「エーテル」の存在が信じられてきたんだよね。
で、光の持つ様々な性質から、光の媒質で「エーテル」はこういう性質を持っているはず、なんて理論までできあがっていたのだ。
これは19世紀以前の物理学の話だけど、やっていることは、「やまびこ」のげんりがよくわからず、山の中に溶解「やまびこ」がいてオウム返しに言葉を返している、と考えるのとそんなに変わらないんだよね(笑)

古典力学の多くの理論が、相対性理論、量子力学の登場で必ずしも正確ではなかったことが判明していくわけだけど、この期に及んでもまだこういうことが行われているのだ。
主に宇宙論や素粒子論の世界だけど、理論の世界ではこうなっているんじゃないか、と仮説を立てられるけど、実験的に確かめられないことが多くて、こういうものや現象が存在するはずだ、と仮置きさるのだ。
歴史的なものは、アインシュタイン博士が一般相対性理論を打ち立てたときに重力場方程式に導入した宇宙項。
一般相対性理論にそのまま従うと宇宙が自らの重力で収縮してしまうので、宇宙の大きさが不変であると考えた博士が時空にまんべんなく働いている斥力として入れたもの。
しかし、ハッブル博士による精密な宇宙の観測結果から、実際には宇宙は膨張していることがわかったので、今ではこの宇宙項はアインシュタイン博士が当時想定していたものより大きなものになっているよ。
ちなみに、この宇宙項が現実世界で何を表しているかは未だわかっていないんだけど、とりあえず「ダークエナジー」と呼ばれているんだよね。
この辺は妖怪のせいにするのと同じ(笑)
これとほぼ同じ頃、様々な天文学的な観測結果を基に宇宙の質量を見積もったところ、光学的に「見える」星々を積み上げただけではたりないことがわかったのだ。
そこで、何か観測でかいけど重量を持ったものがあるに違いない、ということで想定されたのが「ダークマター」。
現在では、全宇宙の質量とエネルギーに占める割合は、原子等の通常の物質は4.9%弱、ダークマターが26.8%、ダークエナジーが68.3%と推定されているんだけど、95%以上が未知のものということになるね・・・。

この分野で日本が頑張っているのは、「陽子崩壊」という現象の観測。
すでにノーベル賞を2回も出しているカミオカンデ、スーパーカミオカンデはもともと理論的に想定されている「陽子崩壊」を観測するための実験装置だったのだ。
ところが、「陽子崩壊」はまだ観測できず、代わりに、ニュートリノの観測で2回ノーベル賞が出ているんだよね。
「陽子崩壊」は非常にレアな現象(少なくとも陽子の寿命は10の34乗年以上と見積もられているよ・・・)なので、超純水を貯めておくタンクが大きければ大きいほど観測しやすくするはずなので、現在はさらに大きなハイパーカミオカンデが計画されているのだ。
もちろん、もはや日本の十八番にもなっているニュートリノの観測も行うみたいだけど。

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