英語学習日記 #21 "The Janus Point"
今回学んだアイディア
・時間の流れと、その方向について
・宇宙の始まりについて
・三体問題のカオスさ
こんにちは！
こちらの英語学習日記シリーズでは、Blinkistで新しく知った英語表現や英単語を中心に、個人的に面白かった、勉強になったポイントを紹介していきます。今日はその第21回です！
第13回の英語学習日記で読んだ、習慣化に関するBlink(Badass Habits)では、ある取り組みが習慣化するまでの目安として「21日間」があると書かれていました。21日連続で続けられれば、その後も続けられる可能性が高いそうです。
ここ最近のBlinkに、比較的簡単な文章が多いだけなのかもしれませんし、note執筆にも慣れ、うまく力を抜けるようになってきただけなのかもしれませんが、毎日最低2、3時間の英語学習にも慣れてきて、以前ほど重荷ではなくなってきた気がします。とりあえず3週間続けることができたので、あと49週間頑張りたいと思います！
今日のBlinkについて
本日のBlinkのタイトルと著者はこちら。
The Janus Point by Julian Barbour
- A New Theory of Time -
今日のテーマは、宇宙と時間。壮大ですね。タイトルのJanusは、2つの顔を持ったローマ神話の神様の名前らしいです。January(1月)の語源でもあるのだとか。
エントロピーの非常に低い、整然とした状態の宇宙に突然ビッグバンが起こり、そこから時間の流れが始まった…というのが物理学の通説だそうですが、著者によればビッグバンによって時間が誕生したのではなく、ビッグバンはある特別な瞬間(the Janus point: 宇宙の体積がゼロになる、または最小値をとる瞬間)で、これをきっかけに、もともと1方向に流れていた時間が、2つの方向に分岐したのだそうです(この理論をJanus point theoryと言います)。
......？？？？？？？
こんな顔になってしまいました。時間が2方向に進むって何？
私たちは、時間は前に進み、決して逆方向に戻ることがないこと(時間の非対称性、時間の矢)を経験上知っていますが、微視的にみればその限りではなく、全て、あるいはほとんどの現象が時間的に対称である(時間反転対称性をもつ)と考えられています。
私たちの知っている現象(たとえば、プールに飛び込む映像)を逆再生すると、しぶきが水面に吸い込まれていき、水中から人が飛び出すため、因果関係が逆転したように見えます。でも、微視的な物理現象は、通常再生しても巻き戻しても、どっちが原因でどっちが結果なのかが区別できない、と。
At the microscopic level, all the laws of nature are time-reversal symmetric.
ここでのmicroscopicは、顕微鏡で見ることのできるレベルではなく、もっと小さな(量子レベルの)スケールを指しているようです。
日本語の資料を探しましたが、こちらがわかりやすかったので紹介しておきます。
量子力学における時間の矢
https://www.jps.or.jp/books/gakkaishi/2017/06/72-06researches3.pdf
微視的なレベルで運動を記述する方程式のほとんどは，ニュートンの運動
方程式，マクスウェル方程式，シュレーディンガー方程式を含めて時間反転対称な微分方程式です．
と言っても、今日の文章の後半はよくわからないままでしたが、、、書いてあることはわかっても、内容の理解はできませんでした。書いてあったこと↓
宇宙が一時的に体積ゼロになること(central configuration)は、一般相対性理論では問題ない(理論上、矛盾したり、破綻しない)。
体積がゼロに近づくにつれて宇宙の形はカオス的挙動を示し、無限回変化し続けるため、the Janus pointに到達せずビッグバンが起こらないことになってしまう。
この変化の回数は、massless scalar field(ゼロ質量スカラー場？想像もつかない)を考えることで有限回となり、なんとかうまく説明できる。
今日のBlinkから得た学び
今日のBlinkの内容で、個人的に面白かったものを引用します。
There is a problem with how we understand entropy. It all began centuries ago, when scientists first began to use the term. Physicists who studied thermodynamics were doing so in a very special time in history – during the Industrial Revolution. Their focus was on how to improve the steam engine. And this meant that they were exploring thermodynamics in confined conditions; essentially, they were looking at how gas disperses inside a sealed box.
They extrapolated their findings to the universe at large. But the cosmos is not at all like the firebox of a steam locomotive. The universe is not confined in a box – on the contrary, it is constantly expanding.
If the universe isn’t in a box, it won’t seek equilibrium. And this means that we aren’t actually hurtling toward heat death. Instead, what we see is more particles clustering together, or complexity.
エントロピーの研究は、蒸気機関の性能向上が求められた産業革命期に始まった。密閉空間中の気体の拡散現象を扱う熱力学が研究された。
彼ら(当時の熱力学者たち、「宇宙のエントロピーは最大値に向かう」と宇宙の熱的死を主張したクラウジウスがその代表)は、蒸気機関の研究による発見(エントロピー増加の原理: 閉じた系においてエントロピーは増加する)を、密閉空間ではない宇宙に対して不注意に適用してしまった。宇宙は箱に詰められてはおらず(体積一定ではなく)、常に膨張しているのだ。
宇宙に古典的な熱力学モデルを導入するのは乱暴すぎる、ということだけはとりあえず理解できました。
新しく学んだ表現とその使い方
今日掲載したものは学術用語が多めです。
subset[a smaller group of people or things formed from the members of a larger group]
It(=two-body problem) is a subset of a larger theory called the N-body problem, which can help predict the behavior of a finite number of gravity-driven points.
2体問題はN体問題の部分集合だ。
ちなみに、3体問題(互いに相互作用する3つの物体からなる系の運動の問題)になると解析的に解くことは不可能だそうです。こちらが高校生向けにわかりやすく書かれていて面白かったです↓
三体問題の解の中には、次のようなはちゃめちゃな軌道もあるそう。興奮しますね。
buckle up[to fasten your seat belt]
And that is exactly what we'll be using to describe what happens in the Janus point model - so buckle up!
「シートベルトを締める」という意味しか載っていませんでしたが、ここでは、「(今から説明するから)よく聞けよ」程度の意味でしょう。
particle[a very small piece of matter, such as a photon, an electron or a proton, that is part of an atom]
途中まで分子の意味だと勘違いして読んでいましたが、分子はmoleculeでした。💦
particleは「素粒子」。量子力学は履修しなかったのですが、日本語に置き換えてもよくわかりませんね。
trajectory[the curved path of sth that has been fired, hit or thrown into the air]
「軌道」「弾道」「軌跡」。
coalesce[to come together to form one larger group, substance, etc.]
類語はamalgamate。聞いたことねえ。
at the forefront of sth[in or into an important or leading position in a particular group or activity]
This theory remains unproven, for now. But it sits firmly at the forefront of current scientific research - and if the Janus point model proves true, we may finally understand time and its arrows.
ここでは、「最も有力な説の一つ」程度のニュアンスでしょう。
今日調べた単語
今日英英辞典で調べた単語・表現は次の40個です！ここに書いてある単語 = 今日初めて見た単語 というわけではなく、前から知っている単語も意識的に調べて、例文を音読したり、自分が知っている意味以外での用例を確認したりしています。
蛍光ペンで線が引かれている単語・表現は、以前にも英英辞典で調べたことがあるもの、つまり今日のBlinkをきっかけに再会・復習することができた表現です。
今日は難しかったです。。。
ここまで読んでくださった方に感謝です！ありがとうございます！
明日も書きます！
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