宇宙の謎と『万物理論』を「時空の位相構造」から解明！ #物理学 #量子力学 #相対性理論 #TheoryofEverything (ToE)

2025/5/3

「ブラックホールは位相欠陥かも」という論文と「電磁力は時空の歪みかも」という論文を考察していくうち、宇宙の謎を説明できる「万物理論」が見えてきた！

●きっかけの動画はこちら↓

位相欠陥による「ブラックホールもどき」

以前「ブラックホールの一部は、ブラックホールに見える別の天体かもしれない」という研究を紹介した。

●「白いトンネルでタイムスリップ＆ワープ」（トポロジカル星・位相欠陥）

2023年に米ジョンズ・ホプキンズ大学の研究チームが発表した論文によれば、私たちが「ブラックホール」と呼んでいるものが実は「位相欠陥（トポロジカルソリトン）」という奇妙な時空の構造かもしれないという。

●ブラックホールは位相欠陥かもしれないという論文

Imaging topological solitons: The microstructure behind the shadow

普通のブラックホールは「光さえも脱出できない超重力天体」と考えられている。

中心には無限の重力と密度をもつ「特異点」があり、周囲には一度この境界を越えると二度と外に出られない「事象の地平面」という境界があると言われている。

しかしジョンズ・ホプキンズ大学によれば、ブラックホールの一部には事象の地平面も特異点もなく、実は「位相欠陥」という時空のねじれた構造かもしれないという。

この「位相欠陥」は遠くから見るとブラックホールにそっくりだが、中に入っても脱出できる可能性がある。

「位相空間」って何？

この考え方を理解するには「位相空間」という概念が重要だ。私たちの住む宇宙の空間と時間は、単なる「入れ物」ではなく、様々な形に曲がったり、ねじれたりできる柔軟な「布」のようなものだと考えてみる。

「位相（トポロジー）」とは、この布がどんな形に結ばれているか、どんなねじれ方をしているかを表す。例えば、コーヒーカップとドーナツは位相的には同じものだ（どちらも穴が1つある）。でも球とドーナツは位相的に違う（球には穴がない）。

宇宙の空間も同じように、様々な「位相」を持つことができると考えられている。「位相欠陥」は、この宇宙空間にできた「秩序の中の乱れ」だ。

宇宙の4つの力を幾何学で理解

先日フィンランドとオーストラリアの研究者チームが「電磁力は時空の伸び縮み」だという論文を発表した。

●電磁気力は時空の歪みかもしれないという論文

Electromagnetism as a purely geometric theory

論文によれば、Weyl空間という特殊な空間い、電磁力を時空の「伸び縮み」という幾何学で表すことに成功した。電荷や磁場は時空のある種の歪みの現れであり、マクスウェル方程式も時空の幾何学的性質から導き出せるという。

アインシュタイン博士の一般相対性理論によれば、重力は時空の「曲がり」だ。質量があるものが時空を曲げ、その曲がりに沿って物体が動くことが重力として現れる。

この世界には「電磁力」や「重力」以外にも、原子核を束ねる「強い力」、放射性崩壊に関わり原子核を変化させる「弱い力」の4つの力がある。

もし宇宙の時空が本当にこのような「位相空間」だとしたら、この自然界の4つの基本的な力（電磁力、強い力、弱い力、重力）はすべて時空の歪みとして理解できるかもしれない。

例えば、原子核の中でクォークを結びつける「強い力」は、極めて小さなスケールで空間がねじれ、クォークを閉じ込める「結び目」のような役割を果たしているのかもしれない。

一番なじみの薄い「弱い力」は放射線や太陽の核反応などに関わる力だが、4つの力の中で唯一「パリティ対称性」（左右対称性）を破る。特に他の4つの力は時間を逆にしても同じように働くのに弱い力だけは「未来」に向かってしか働かない。弱い力は時間の方向と特別な関係があり、時間方向に歪んでいると考えらる。