物理学の未解決問題

2022年9月06日

サービス開発チームの濵本です。

私は大学受験に失敗し専門学校卒なのですが、若いころから夜間大学で学び直したいと思っていました。
でも、仕事が忙しく、ぜんぜん無理でした。それで今、放送大学で、仕事に影響のない範囲で学んでいます。
今年度1学期は、コンピューター系3科目、物理学1科目を選択しました。
物理はもともと興味があったけど、難しくて、もう一度勉強したいと思い選びました。

 

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そんな物理学で、未解決問題というのがあります。
数学にもありますが、数学は良く解らないので、イメージしやすい「物理学の未解決問題」に、より興味があります。では、少し見てみましょう。
(出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』)

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主な未解決問題
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・宇宙の終焉
・ダークマター
・量子重力理論
・ブラックホール、ブラックホール情報パラドックス、ホーキング放射
・階層性問題
・超新星爆発
・大統一理論
⇒なんとなく言葉でイメージは湧きますが、どうやって解決するんでしょうねえ。詳細は省略します。

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未解決問題は、2種類に大別することができるそうです。

①「ひとつは自然の側から理論へと問いかけるものであり、自然が示す現象や観察結果を既存の理論が未だ説明できない場合である。」
②「他方は、理論が自然へと問うものであり、ある提案されている理論やそれが予測する新たな現象を検証したりより深く調査するための実験を行うことが、現在のところ非常に困難な場合である。」
だそうです。それぞれ、羅列すると、

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理論によって説明されていない未解明の現象
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・降着円盤ジェット
・加速膨張する宇宙
・アモルファス固体
・時間の矢
・バリオン非対称性
・宇宙定数
・基礎物理定数
・銀河の回転曲線問題
・高エネルギー宇宙線
・高温超伝導体
・ニュートリノ質量
・地球フライバイ・アノマリー
・天文単位の永年増加
・月の離心率の増大
・乱流
・太陽物理学
・エルゴード理論の証明
・非対称性の起源
・流星の音、オーロラの音

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自然において確認されていない問い・予測
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・アクシオン
・宇宙のインフレーション
・超光速
・磁気単極子
・陽子崩壊
・非摂動的領域における量子色力学(QCD)
・量子重力
・対応原理を適用した量子力学
・超対称性
・テクニカラー
・超対称性粒子と新粒子
・余剰次元
⇒等々が、未解決だそうです。ここに上げたのは、ほんの一部です。

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これらは、本当に解決できるのかと思っていたら、解決された問題もありました。以下に上げます。
余白が足りないので、詳細はウィキペディアを参照ください。

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近年解決された問題
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・量子コンピュータ
・短ガンマ線バーストの起源
・失われたバリオン問題
・時間結晶の存在
・重力波の存在
・抜け穴のないベルテスト実験の実行
・ペンタクォークの存在
・光子不足の危機
・球電の存在
・ヒッグス粒子と電弱対称性の破れ
・ヒッパルコス・アノマリー
・超光速ニュートリノ・アノマリー
・パイオニア・アノマリー
・連星ブラックホールに対する数値解
・長期間のガンマ線バースト
・太陽ニュートリノ問題
・ボース=アインシュタイン凝縮の作成
・宇宙年齢問題
・クエーサーの性質

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★まとめ★

これら、一つでも解明したら、ノーベル賞でしょうか。
解明するのは何年かかるのでしょう、100年?、1000年?、1万年?
人類はどこまでいけるのでしょうか。
それでも、日々の積み重ねの結果でしか、辿りつけないでしょう。
世界、宇宙には、まだまだわからない事がたくさんあります。
人間同士で愚かな争いをしている暇は無いと思います。

 

★おまけ★

個人的には、重力と次元に興味があります。
映画『インターステラー』が面白いです。

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