Superstring theory 超ひも理論の世界 動画 YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=7y_BlA3ZTeQ
String Theory Illustrated 動画 YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=A4LrbAXb4FQ&NR=1
9次元からきた男 日本科学未来館
理論物理学者が見ている究極の景色を、最新の科学データと仮説をもとに映像化。
素粒子のミクロの世界と、宇宙のマクロの世界をあらわす二つの理論は矛盾しており、理論物理学者たちはそれらを統一する「万物の理論」を見つけようとしています。その最も有力な仮説である「超弦理論」が提示する、驚くべき世界とは?
http://www.miraikan.jst.go.jp/sp/9dimensions/
超ひも理論を発展させた物理学者たち - 宇宙・生命の学習ノート Yahoo!ブログ
http://blogs.yahoo.co.jp/atomu10021983/2959931.html
NHKスペシャル 「神の数式 第2回 宇宙はどこから来たのか〜最後の難問に挑む天才たち〜」 2013年9月22日
第2回は、物質の理論を手にした物理学者たちが、もう一つの偉大な理論、広大な宇宙を支配するアインシュタインの一般相対性理論（重力理論）との統合をめざし、その2つを網羅する“神の数式”に迫ろうとする闘いを描く。ミクロの物質から、極大の宇宙の果てまで、ほとんどを数式で表すことに成功した人類だが、どうしても説明できない場所が存在する。それはブラックホールの奥底だ。宇宙空間の超ミクロの点を解き明かすことができれば、宇宙がどのように始まったのか、という究極の難問にも答えることができる。
現在彼らがたどり着いたのは偉大な2つの理論を含む「超弦理論」と呼ばれる最新の数式。しかしその数式が示したのは「物質の根源は点ではなく、“ひも”である。そして、この世は“10次元”でなければならない」という、私たちの常識をはるかにを超えた世界像だった。車いすの天才スティーブン・ホーキング博士ら一流の物理学者たちが、ブラックホールをめぐって議論を闘わせてきた、人類の知のフロンティアを映像化していく。
http://www.nhk.or.jp/special/detail/2013/0922/
ジョン・ヘンリー・シュワルツ フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 （一部抜粋しています）
ジョン・ヘンリー・シュワルツは（John Henry Schwarz、1941年11月22日 - ）は、アメリカ理論物理学者。南部陽一郎、マイケル・グリーン、ジョセフ・ポルチンスキー、エドワード・ウィッテンらと超ひも理論の提唱した。
超ひも理論は超弦理論、スーパーストリング理論とも呼ばれる。
【超ひも理論】
超ひも理論以前の理論の中で最も小さなスケールを記述する理論は場の量子論であるが、そこでは粒子を点、すなわち点粒子として扱ってきた（局所場の理論に代わる、広がりを持った粒子の概念を導入したS行列理論や非局所場理論などもあった）。一方、超ひも理論では粒子をひもの振動として表す。1960年代、イタリアの物理学者、ガブリエーレ・ヴェネツィアーノが核子の内部で働く強い力の性質をベータ関数で表し、その式の示す構造が「ひも (string)」により記述されることに南部陽一郎、レオナルド・サスキンド、ホルガー・ベック・ニールセンらが気付いたことから始まる。
【ひも理論初期】
南部らのひも理論ではボース粒子のみを記述していてフェルミ粒子は扱えないという問題もあったが、当時はフェルミ粒子を含めてボース粒子以外の記述をひも理論を拡張することで解を得ようという学者は少数派であった。1971年に、フランスのP.ラモン、A.ヌヴォ、アメリカのJ.シュワルツの3人によってボース粒子とフェルミ粒子の両方が扱える模型が提唱された。この模型が、超ひも理論へと発展していくことになる。
【第１次ストリング革命】
1984年、グリーンとシュワルツによって、10次元の超重力理論および超ひも理論でアノマリーのない理論が存在することが示されると、超ひも理論は脚光を浴びるようになった。
【第2次ストリング革命】
1995年、ポルチンスキーによりDブレーンが超ひも理論のソリトン解であることが示され、また、ウィッテンによりこれまで知られていた5つの超ひも理論を統一する11次元のM理論が提唱されると、超ひも理論は再び脚光を浴びることとなった。この2つは、それまでに予想されていた種々の双対性(S双対性、T双対性)と組み合わせることで、これまで摂動論の範囲でしか定義されていなかった超ひも理論の非摂動的な性質の理解を深めることとなった。
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『マンガ超ひも理論 我々は4次元の膜に住んでいる』 川合光／著、高橋繁行／画 講談社 2002年発行
まえがき 第3のストリングブームが始まる （一部抜粋しています）
「超ひも理論」は、自然界のすべての基本法則を統一的にあらわす理論の候補としてもっとも有力視されています。
超ひも理論は、まだ完成された理論ではなく、むしろこれから完成に向けて進むべき方向として注目を集めています。その最初の試みは1970年代の前半になされましたが、当時はあまり注目を集めませんでした。それが物理学の中心的なテーマになってきたのは1984年頃からです。まず、その経緯についてお話しましよう。
自然界には基本的な物質としてクォークとレプトンがあり、、それが4種類の力を通じてお互いの作用しあっている、ということがわかっています。4種類の力とは、電磁力、弱い力、強い力、重力のことですが、このうちで、重力以外の3種類は、「標準模型」と呼ばれている理論でほぼ完全に理解できています。
標準模型は、1970年代におよそ10年をかけて、「ゲージ理論」の発展とともに完成しました。また、1980年代の初めには、ヨーロッパの加速器によりゲージ粒子が実際にみつかり、名実に確立しました。この模型は非常にうまくできており、現在の素粒子実験で得られるあらゆる結果を矛盾なく説明しています。また、標準模型であつかっている、電磁力、弱い力、強い力の3つの力は、標準模型を一般化した「大統一理論」とよばれている理論で統一的にあつかえることも知られています。大統一理論はまだ実験的な確証がありませんが、そう遠くない将来に、陽子の崩壊が観測され検証されると思われています。
このように、1970年代はゲージ理論とそれにもとづいた標準模型が進歩し、完成した時代でした。一方、重力はゲージ理論ではあつかいきれないため、しばらく考慮の対象外とされました。そのため、重力も含めて、すべての力と物質を統一しようという超ひも理論は、野心的過ぎてあまりかえりみられませんでした、その後の発展を見ますと、ゲージ理論がおよそ10年で完成したのに対し、超ひも理論はいまだに完成していませんから、1970年代に物理学者たちが、いったん重力をあきらめ、まず、ゲージ理論を完成させることに集中したというのは、今から見ると、非常に正しい戦略であったわけです。
一方、1970年代の前半に超ひも理論を生み出した一人であるシュワルツは、その後も粘り強く超ひも理論を追求し続けました。1970年代の彼の努力は、圧倒的なゲージ理論の発展に隠され、あまりかえりみられませんでした。しかし、1980年だにになると、ゲージ理論は理論的にも実験的にも、もはや完成したものとなり、いよいよ最大の懸案であった、「重力を含む統一理論」に進む機運が高まってきました。そのような雰囲気の中で、1984年にグリーンとシュワルツの一連の研究が発表されました。それは、超ひも理論が、従来の場の理論ではどうしてもできなかった重力の量子論的な記述まで含めて、矛盾なく構成できていることを示すものでした。これがきっかけとなり、ウィッテンをはじめとする人たちが、超ひも理論から現実的な大統一理論が得られる可能性を示すなど、いわゆる「ストリングブーム」が爆発的に始まったわけです。
しかしながら、このブームも結局は5年ほどで終ることになりました。それは、超ひも理論をきちんと定形化し解析するための方法がなかったからです。超ひも理論をあつかう従来の方法は「摂動論」といわれるある種の近似法にもとづいたものでした。この方法でも、超ひも理論がおおもとにあるとすると、現実の世界は標準模型に似たものであるはずだ、ということまでは説明できました。しかし、実際にそれが似て非なるものではなく、標準模型そのものであることをしますためには、従来の方法では十分ではないことがわかったのです。すなわち、超ひも理論からいろいろな現象を説明してみせるには、理論自身を近似法に頼らずに、きちんと定義する必要があるわけです。超ひも理論がまだ完成していないというのは、完全な定義がまだできていないということなのです。
1990年代の前半はそのような定義を求めていくつかの発展はありましたが、超ひも理論の観点からは大きな流れにはなりませんでした。しかし、1994年ころに「第2のストリングブーム」が始まりました。ポルチンスキーによる発見をきっかけとして、従来の摂動論では見えなかったいろいろな構造が超ひも理論の中にあることがわかってきたのです。本書に書かれている「ブレーンワールド」も、この間の超ひも理論の発展の副産物として生まれてきたものです。また、超ひも理論を完全に定義するためには、行列を使えばいいのではないかということもわかってきました。これは「行列模型」と呼ばれています。
このように、第2のストリングブームで多くのことがわかりましたが、2002年現在、このブームもそろそろ終わる気配が見えています。その理由を一言でいってしまいますと、あつかいやすい方法で超ひも理論を完全に定義するまでにはいたらなかったからです。少し悲観的になっている人たちもいますが、私は、おそらく近い将来に最終的な定義が完成し、「第3のストリングブーム」が始まると感じています。
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川合光
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John Henry Schwarz From Wikipedia, the free encyclopedia （オリジナル）
http://en.wikipedia.org/wiki/John_Henry_Schwarz
