【科学】感想：NHK番組「神の数式　完全版」第３回「宇宙はなぜ始まったのか　～残された“最後の難問”～」

NHKオンデマンド | 神の数式　完全版第３回　宇宙はなぜ始まったのか～残された“最後の難問”～
https://www.nhk-ondemand.jp/goods/G2014053661SA000/
放送　NHK BS1。全4回。

【※以下ネタバレ】
　

この世は何でできているのか。人類の究極の謎を解くとされる「神の数式」。ヒッグス粒子の発見で、その輪郭に迫った天才達の１００年の苦闘を描く、４回シリーズ完全版。

出演者ほか
【出演】オジェル・ノザキ，【語り】小倉久寛

人類の思索の歴史。それは、全宇宙の謎を解く唯一無二の“神の数式”を追い求めた歴史でもあった。ニュートン、アインシュタイン以来、科学者たちは「あらゆる自然現象は、最終的には一つの数式で説明できるはずだ」と信じてきたのだ。そしてノーベル賞を受賞したヒッグス粒子の発見によって、人類はその究極の数式の輪郭をつかもうとしている。２０１３年９月に放送し大きな反響を得た番組を４回シリーズの完全版として届ける。

　
前回：第２回
perry-r.hatenablog.com
　
　

第３回　宇宙はなぜ始まったのか　～残された“最後の難問”～　(2013年12月)

内容

神の数式　完全版　第３回「宇宙はなぜ始まったのか～残された“最後の難問”～」
[ＢＳ１] 2018年3月17日(土) 午後0:00～午後0:50(50分)

宇宙はなぜ始まったのか。アインシュタインやホーキングら物理学の巨人たちが挑んできた究極の謎。新たに登場した超弦理論は果たしてそれを説き明かす「神の数式」なのか。

ヒッグス粒子の発見によって、人類の「神の数式」の探索は新たな段階に入った。残された最後の難問「宇宙誕生の謎」に迫る物理学者たちの闘いを追う。素粒子の世界を支配する素粒子の数式と、大宇宙を統べる数一般相対性理論の統合は、アインシュタイン以来の夢だった。そのカギを握るのがブラックホール。新たに登場した超弦理論がその唯一の統合理論ではないか、と注目されている。車いすの天才ホーキングら天才たちの苦闘を追う

【出演】オジェル・ノザキ，【語り】小倉久寛

●一般相対性理論の限界

　物理学者たちは宇宙を一つの式で表現できる「神の数式」を追い求めている。

　宇宙がビッグバンで誕生した瞬間は、ブラックホールの底と数学的に同じ。そのためブラックホールの底を数学的に表現できれば、宇宙誕生の瞬間が式としてあらわせる。

　宇宙については記述する式は「一般相対性理論」だが、一般相対性理論ではブラックホールは記述できない。というのは「《ブラックホールの奥底からの距離》と《空間のゆがみ》を現す式」を計算すると、ブラックホールの底、つまり奥底からの距離がゼロの場所では、分母がゼロになってしまい、答えが無限大＝計算不能、になってしまうからである。一般相対性理論はブラックホールの底には通用しない。

●消せない「無限大」

　旧ソ連の物理学者マトベイ・ブロンスタイン（1906～1938）は、宇宙を現す「一般相対性理論」に、正反対の、ミクロの世界の素粒子を現す式を組み合わせれば、ブラックホールが記述できるのではないかと思いついた。ブラックホールは極限まで圧縮されたミクロの点だからである。

　しかし、計算するとやはり分母がゼロ、つまり無限大が現れてしまい、計算不能に陥った。正しい式同士を組み合わせたはずなのに何故計算不能に陥るのか？　ブロンスタインは研究を進めたが、最終的に無限大が無限大個発生することになってしまった。その後ブロンスタインはスターリンによって、国家への反逆者として処刑されてしまった。

●「弦理論」の復活

　1970年代にこの無限大を解決する光明が見えてきた。それが「弦理論」で、簡単に言うと素粒子は粒、つまり大きさの無い点ではなく、輪ゴムのような形をしたものがぶるぶる震えている物、という考え方。この考えは現実と会わないため、1970年ごろに既に忘れられたものになっていた。

　「一般相対性理論＋素粒子の式」は「素粒子は大きさの無い点」として扱っている。物理学者ジョン・シュワルツは、点同士がぶつかると距離はゼロになる→つまり分母がゼロになる→つまり無限大が発生する、という流れで計算結果に無限大が生じることを発見した。

　しかしもし素粒子が点ではなく、輪ゴム的な「弦」であれば、衝突しても距離はゼロにならない、つまり無限大は発生しないのである。

　第四回に続く。
　↓
perry-r.hatenablog.com

感想

　
　2013年9月21日・22日に、NHK総合のNHKスペシャル枠で「神の数式」という番組が二夜連続で放送されたあと、同年12月に最新の情報を加えて全4話にアップグレードした「完全版」が全4回でBS1で放送されました。「完全版」の後半第3･4回は「車椅子の天才」ホーキング博士が登場していたのですが、先日3月14日に博士が亡くなったので、この度再放送されました。

　NHK総合で二夜連続バージョンを見た時、この番組はすんごい面白いと思っていたのですが（その時の感想がこちら）
↓

感想：NHK番組「NHKスペシャル　神の数式」『第１回　この世は何からできているのか　～天才たちの100年の苦闘～』(2013年9月21日(土)放送)
http://perry-r.hatenablog.com/entry/20131006/p22

感想：NHK番組「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(日)放送)
http://perry-r.hatenablog.com/entry/20131006/p21

　　
　その後、「BS1」で「完全版」が放送されていたとは露知らず、で、今回初めて存在を知りました。

　「全４回」になっていたので、てっきり、NHK総合版の2回分に全く独自の3・4回目を追加したのかとワクワクしながら見たのですが、実際は「NHK総合版・第２回」を「BS1完全版・第３＆４回」にした模様で、以前見た内容とかなりダブっていたのでガッカリ。でもこういう宇宙論話は大好きなので、ほぼ再視聴にもかかわらずかなり楽しめました。第４回も楽しみです。
↓
続き　「完全版」第4回
perry-r.hatenablog.com
　
　