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「時間物理学」:時間は未来から過去へも流れているか!?

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旗を議論するふたりの僧侶がいた。
ひとりが言った。「あの旗がはためいている」
するともう一人が言った。「否、風が動いているのだ」
そこへ第6位の老僧がすれちがった。彼はふたりに言った。
「風が動くのではない、旗が動くのでもない、心が動くのじゃ」
― 無門「門のない門」


みなさん、こんにちは。

今回は物理学に関する個人的メモだから、普通の人はスルーを。


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さて、今回は「時間の物理学」の問題である。

最近、確か昔日本人で「時間の量子力学」を研究した方がおられたはず、といろいろインターネットで探しているうちに、逆に最近の「時間の量子力学」の研究を見つけたので、かなり現代最先端の物理学の話をメモしておこう。

しかし、今年始めにこれを例によって即興でメモしているうちに、途中で誤って投稿欄を削除してしまった。だから、何をメモしたかを思い出せないまま、何日も過ぎ、それでそれ以後しばらくはこの話は没にしていたのだった。だから、最初に書こうとした内容とは後半は大分異なる。

(あ)時間は過去へも流れる
時間とは何か?


これを今現在の物理学者はさまざまな実験を行って研究している。

その結果、結論から言えば、どうやら
時間は過去から未来ばかりではなく、未来から過去へも流れる
のかもしれない、ということが解ったのである。

(い)時間は通常パラメータと見なす。
時間は通常の物理学では、時間の出発点をいつにしても良いという意味で、単なる時計の針を測定するためのパラメータにすぎないと考えてきた。

だから、あまり物理学を知らないマイケル・アティアのような数学者やエド・フレンケルやエド・ウィッテンのような数理物理学者たちが「時空」と言っても、それは単なるパラメータの集合の直積でしかなかった。あくまで数学理論を構築する時に必要な(ベース多様体を特定するための)一種の代用物でしかなかったのである。

まあ、数学者や数理物理学者はそうでもしないかぎり存在意義がないし、飯の食い上げだから、利用できそうなものは何でも使うわけである。

しかしながら、岡潔博士は同じ数学者でも世界で多変数関数論を初めて完成する時にこれまた初めて「層」の概念を導いたのだったが、この岡潔博士は
時(とき)と時間(じかん)は異なる。時は「過ぎ去る」ものだが、「時間」はそうではないからだ。
とずっと主張し続けたのである。

したがって、
物理学は間違っている
とまでさんざん警鐘したのであった。(岡潔でKazumoto Iguchi’s blog内検索)

ちなみに、 後々になって岡潔の信奉者であったフランス人のアンリ・カルタンがその「層の概念」をさらに発展させたのだが、いまではヨーロッパ人は「層」はカルタンが発明した数学概念であるという嘘歴史を捏造したようだ。例の偽ユダヤ人エドワード・フレンケルさんもすっかり岡潔の存在をご存知なかった。

本当に偽ユダヤ人というのは、「自分が知らないことは存在しない」と信じるニダヤと似ている。本を書くにせよ、論文を書くにせよ、もっと数学や科学の歴史を勉強してから自分のオリジナルを公表すべきだヨ。まあ、そこが歴史捏造のニダヤとユダヤの似ているところなんですナ。たぶん、DNAの98%は一致しているんじゃなかろうか?(この問題についてはいつかメモすることもあるだろう。)

(う) 「ホイーラーの思考実験」
さて、そんな時間の可逆性の問題を実験的に調べるという研究が最近の流行分野の1つらしい。最近は私はPhys. Rev. Lett.も何も見ないでただひたすら19世紀の論文や古い制御理論の勉強ばかりしているから、ほとんど知らなかったのだ。

しかし、時間の問題を調べているうちに、こういう分野の実験を知ったというわけである。書いているうちに話が別の方向に進んで、この実験のことを忘れてしまうと困る。だから、先にこれを一応メモしておこう。以下のものである。
Re-thinking a Wheeler delayed choice gedanken experiment


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この実験は「ホイーラーの思考実験」と呼ばれたものらしい。かのリチャード・ファインマンの師匠であったジョン・ホイーラーである。
Interview with John Wheeler 1/3


ホイーラーは、いわゆる「2重スリットの実験」(これはファインマンが得意になって教科書で説明したものだが)を再考した。

まず「2重スリットの実験」とは、電子や光子の量子の発射地点と最終的な観測地点の発光スクリーンの間に2重スリットをおいて、その2重スリットの片方のスリットをシャッターで遮ると、もう一方のみから波動が通過するために、観測スクリーン上には一筋の帯パターンが現れる。しかし、両方を開けたままだと、あたかも同時に両方を通過したかのごとく、波の干渉縞パターンが生じる。これが、粒子だと考えられた電子や光子の波動性を示すものだという量子力学特有の思想に基づく実験だった。

これに対して、ホイーラーは「2重スリットの実験」が正しいかどうかを知るために、仮にもう一つ2重スリット(のようなもの)を観測スクリーンの前において、一旦真ん中の2重スリットを通過した量子波動が本当にどちらを通過してきたものか調べてみようと考えた。

左右の両方のスリットから同時に来たものは観測地点で干渉する。だから、それを検知できる装置を置く。これは「波動性」を見る装置である。また左右どちらかから到達した粒子はその方向を検知する装置を置く。これは「粒子性」を見る装置である。仮に1つの装置でその両方を選択できる装置があるとすると、その都度、検出器を切り替えて、粒子の波動性と粒子性を選んで検出できるだろう。

これが、「ホイーラーの思考実験」というものらしい。

(え)「ホイーラーの思考実験」のアナロジーの実験
そこで、ある物理学者たちがその実験の代替物を電子ではなく、レーザー光を使って実験する方法を見つけたのだという。それが
the 2007 article in Science by Jacques, Wu, Grosshans et al

Experimental Realization of Wheeler's Delayed-Choice Gedanken Experiment
の実験らしい。

ところが、実際の事件結果が変わっていた。一般の常識を覆す常識はずれのものだったのだという。

つまり、実験を行う前に今回は「粒子性を調べよう」と粒子性検出器に切り替えて実験すると実験は光の粒子性を示し、逆に今回は「波動性を調べよう」と波動性検出器に切り替えて実験すると実験結果は光の波動性を示す。結果はあたかも「実験者の意図」を知っているかのような結果となった。だから、
あたかも時間が逆に流れて実験者の意図がこれから到達する粒子に伝わったかのように見える
というものであった。

というわけで、いまいろんな物理学者が似たような実験を自分でもやってみて、その理由を知りたいというわけである。

(お)実はこの問題はずっと前から知られていた!?→エディントンの問い
最近は私は学者というものは、特に20世紀の学者や最近の学者になればなるほど、数学者のフレンケルではないが、「自分の知らないことは存在しなかったこと」と考える傾向が強くなったと思う。

だから、この実験においても、実験した人間もそれに驚いて解析している人間もあまり昔の物理学者の研究や論説を読んでいない。

実は、この問題は一番最初に、アインシュタインの一般相対性理論の実験証明を行ったといわれる、かのエディントン卿が気づいたのである。それもシュレーディンガーが初めてシュレーディンガー方程式を世に提出した直後のことである。だから、今から80年以上も前の1930年代のことである。

ちなみに、実はこの研究に一番詳しいのが、量子力学の理論的枠組を現代制御理論の枠組みと確率変分学の立場からすべてを再構築することに成功した我らが保江邦夫博士である。この保江教授の教科書や文献の
量子力学と最適制御理論
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湯川秀樹の「素領域の理論」を完成した男、保江邦夫博士:2つの「大どんでん返し」!?
中の話に沿って行くと、だいたいこういう話であった。

さて、そのエディントン卿は、シュレーディンガー方程式には、「波動関数」Ψ(プサイと読む)という謎めいた量がある。これは複素数の量であるから、そのΨの複素共役Ψ*がある。

実は、このΨのシュレーディンガー方程式の時間tの進みを「過去から未来に進む方向」を表すとすれば、後者のΨ*の時間の進みは「未来から過去に進む方向」に対応する。つまり、たった1個の電子の波動の確率振幅Ψの「未来への進行」をΨのシュレーディンガー方程式が表し、その確率振幅の複素共役Ψ*のシュレーディンガー方程式が「過去への進行」を表す。共に、1個の電子の波動の確率分布の振幅を表すのだから、それらの積であるΨ・Ψ*が時刻tにいける1個の電子の存在確率密度を表す。

ところが、Ψはその時刻tに過去の始まりからの到達した波動の確率振幅を表すのに対して、Ψ*はこれから到達するはずの未来からやってきた波動の確率振幅を表している。そこで、エディントンは
いったいこれは何を意味するのか?
と問うたのであるという。

(か)シュレーディンガーの答え
この問題もシュレーディンガーが答えたのである。実はこの話に一番詳しいのは、われらが保江邦夫博士である。上述のものである。

詳細はそれを読んで欲しいが、要するに簡単に言えば、シュレーディンガーは、これまでの確率過程の考え方を少し拡張したのだった。

一般に古典力学の変分原理やファインマンの経路積分の場合に、粒子がAからBに行くというように、出発点Aと終端点Bを考える。
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こういう問題は「2点境界問題」と呼ばれる。

こういう問題を考える場合、普通は(つまり、教科書的には)左から右に時間が進む方向を考えて、1電子(や1光子)がAから出てBに到達すると考える。これをファインマンがブラウン運動の拡散方程式であるウィーナー過程のやり方を使って経路積分を生み出したのであった。もちろん、シュレーディンガーの時代にはファインマンはまだ存在しなかった。

そういう場合の拡散方程式は時間の流れとしては過去から未来への一方向しかない。

そこで、シュレーディンガーは未来から過去へも拡散してくる「何かの粒子の拡散」を考えた。これが未来から過去に来る波動方程式に対応する。

こうして、シュレーディンガーは、過去から未来へ進む拡散方程式と未来から過去に進む拡散方程式を2つ用意して、その両方の確率の積が「現在」を表すのだという新しい確率の拡散方程式の手法を編み出したのである。

残念ながら、このシュレーディンガーの「エディントンの問い」に対する答えもヨーロッパですら忘れられたという。その価値を再発見したのが、保江邦夫博士だったのだ。

(き)べルンスタイン過程から保江―ザンブリーニ理論へ
ところが、保江邦夫博士がそうやってシュレーディンガーの過去の秘密の論文をスイスで見つけて研究していくうちに、実はそのシュレーディンガーの思想を最もよく理解し、それを拡張した数学者を発見したのである。
K. Yasue, Schrödinger's variational method of quantization revisited, Letters in Mathematical Physics, March 1980, Volume 4, Issue 2, pp 143-146.


その人物が数学者のベルンシュタインだった。ベルンスタインともいう。このベルンスタインは過去から未来へだけの時間発展で記述されるブラウン運動の確率過程を「過去から未来」と「未来から過去」への両方の確率過程を含む形の確率過程の理論へと拡張していたのである。

そこで、数学者はこういう確率過程を「ベルンスタイン過程」と呼んでいた。

つまり、
現実(=現在)とは過去から来たプロセスと未来から来たプロセスの”重なり”
なのである。これをベルンスタインは数学化したのである。

しかしながら、これではあくまで確率過程だけの話であって量子力学のエディントンの問いの答えではない。

そこで、出来る限り一般的に、かつ出来る限り数学的にこの問題を解決しようと試みて、それをついにやり遂げたのが、保江邦夫博士とそのお弟子さんのザンブリーニ博士だった。特に、哲学者出身のザンブリーニ博士が見事にこれを完成したのである。
S. Albeverio, K. Yasue, J. C. Zambrini, Euclidean quantum mechanics: analytical approach, Ann de l'I. H. P. Sec.A, tome 50, n.3, 259-308 (1989).
J. C. Zambrini, Stochastic mechanics according to E. Schrödinger,
Phys. Rev. A 33, 1532 (1986)

J. C. Zambrini, Variational processes and stochastic versions of mechanics, J. Math. Phys. 27, 2307 (1986)


これによってかつてのエディントン卿の問いに対する一応の答えが得られたのである。

つまり、エディントンは正しかったのである。

(く)最初のホイーラーの問題に戻ると
そこで最初の「ホイーラーの問題」に戻ると、ベルンスタイン過程に基づく波動力学で考えれば、奇妙でもなければ不自然でもない、ごく自然な結論だとなるはずなのである。

なぜなら、検出器を観測地点において、これからする実験の目的をそこで選択し決定すると、これから行うはずの未知の実験結果はあたかも実験者の期待した通りに振る舞うという実験は、普通の2重スリットの実験がΨだけの情報で理解しているのに対して、ホイーラーの思考実験では、ΨとΨ*の両方が関わる実験だと解釈できるからである。

観測者が実験する前に置く検出器の境界条件は、Ψではなく、Ψ*に作用する。なぜなら、これから発射されるはずの量子の最終地点のBからΨ*が発射されるからである。

つまり、実験者の置く検出器は、量子にとってはその片割れであるΨ*の初期条件や境界条件として擾乱を加えるのである。それゆえ、もう一方のΨは観測者の目的を擾乱として受けた未来から過去へ向かうΨ*の確率振幅の複素共役として進まざるを得ないのである。

ゆえに、観測者が波動性を見破ろうと実験すれば、現象は波動性を示し、観測者が粒子性を見破ろうと実験すれば現象は粒子性を示す。そうならざるをえないのである。


だから、別段謎でもない。


ところで、制御理論の分野には、「観測と制御の双対性」、別名「カルマン双対性」というものがある。つまり、「制御」とは未来から現在に向かって行うものであるの対して、「観測」とは過去から未来に向かって行うものである。この両者はお互いに逆の役割をする。そういう双対性である。

これが見事に対称性を持つというのが、シュレーディンガー方程式の場合である。が、問題はそれが破れる時。すなわち、「対称性の自発的破れ」が起こる場合である。


観測と制御の対称性の自発的破れとはいったい何なのか?

俺の謎は付きない。



はて、信じる信じないはあなたの心がけ次第というやつですナ。



おまけ:
The Quantum Conspiracy: What Popularizers of QM Don't Want You to Know

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  # by kikidoblog2 | 2016-01-18 11:55 | ブログ主より

A Happy New Year Alien! :きっと出る、本当の宇宙人が!?

みなさん、こんにちは。

以前もここにメモしたことがあったが、一般に人は余命がわずかになるとなんとか生きているうちに本当のことを伝えておきたいという感情にさいなまれるようになる。なにかを残してこの世を去りたいのである。

エイリアン問題やUFO問題でもそうである。

生前にアメリカの秘密組織のエリア51のS4という地下基地を訪れてそこでエイリアンを実際にこの目で見たという米兵が、もう数ヶ月で死ぬという直前になって、インタビューを受けて知っていることを話す。

そんなものがこれだった。

余命わずかの元CIA職員が語るエリア51と宇宙人 前編


余命わずかの元CIA職員が語るエリア51と宇宙人 後編


この元米CIAだったご老人の話に一番似ている情報を出しているものがこれだった。
エリア51に幽閉されたETとのコンタクトの記録映像
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ここにあるエイリアンはもちろん「再現映像」のための架空のモデルと考えられるが、現物の特徴をかなり再現したものと見るほうが良いだろう。

つまり、
エイリアンは、小柄でちょっと東洋人に似ているが、頭がかなり大きく、鼻と口が小さく、耳は穴だけだった
というものである。


なんとなく今年あたりはエイリアンがついに地球人の前にその姿を現す。そんな感じがしますナ。

いでよ、エイリアン。




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  # by kikidoblog2 | 2016-01-15 12:28 | UFO&エイリアン

手倉森U23日本代表、北朝鮮に1−0で勝利:武蔵、南野、大島全く通用せず、輝いた中島選手!

みなさん、こんにちは。

いや〜〜、昨夜のリオ五輪1次予選:日本ー北朝鮮戦は、相変わらずひやひやどきどきの手倉森ジャパンだった。以下のものである。
手倉森監督 耐えて1-0「勝てたことが全て」

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<リオデジャネイロ五輪最終予選兼U-23アジア選手権:日本1-0北朝鮮>◇13日◇1次リーグB組◇ドーハ

 手倉森誠監督(48)が手堅く、大事な初戦で貴重な勝ち点3を手にした。DF植田直通のゴールで先制すると攻め急がせることなく、落ち着いた試合運び。後半もバランス重視の戦い方で、終盤のピンチも粘り強くしのぎ、試合を1-0のまま終わらせた。この世代では10年のU-16アジア選手権、14年のU-19アジア選手権でいずれも敗れている難敵を破ったことで、6大会連続の本大会出場へ向けて弾みをつけた。

 後半ロスタイム。北朝鮮の最後の波状攻撃をしのいだ日本は、MF中島が敵陣の右コーナーに向かってドリブル。最後の時間を使い切った。CKを獲得すると、手倉森監督は得心したように小さくうなずく。直後に試合終了の笛が、夜空に響き渡った。「勝てたことが全て。選手たちは硬くなっていたが、その中で勝てたのが大きい」。

 指揮官は事前に「北朝鮮戦の前半20分までで、この大会をどう戦うことになるかが決まる」と語っていた。言葉通り、初戦の入り方に細心の注意を払っていた。インフルエンザで出遅れていた主将のMF遠藤を先発で起用。右サイドバックには、球際に強い北朝鮮の選手に対抗するべく、DF室屋を配した。

 前半5分。CKをDF植田が押し込み先制。A代表の経験もある遠藤がチームを落ち着かせ、リードを守ったまま試合を運んでいった。終盤はセットプレーで危うい場面もあったが、北朝鮮のシュートはゴールマウスをかすめて外れ続けた。1度つかんだ流れは、最後まで変わらなかった。

 過酷な最終予選を通して成長させる。12日の公式会見で真っ先に言った。「日本の未来、この世代を鍛え上げる大会にしたい。集中開催、過密日程。タフだからこそ高めてくれる」。

 その先に、OA枠を使わずに済ませるという私案も持っている。出場権を獲得した場合について「ロシアW杯の強化に必要なら行使する。でも予選を突破する過程で、この世代がすごく成長したら。OA枠は必要なくなるかもしれない」と期待している。

 手倉森監督は「初戦から北朝鮮に鍛えてもらった」と言った。今回のU-23代表チームは、Jリーグなどでのプレー経験の少なさなどを懸念されてきた。それだけに、苦しい戦いは貴重な経験でもある。6大会連続出場を目指しつつ、若い選手たちを鍛え上げる。日本サッカーの未来を占う戦いが、ついに始まった。【木下淳】

 ◆オーバーエージ枠 92年バルセロナ五輪から、男子サッカーは23歳以下の選手のみ出場可能と、年齢制限が設けられた。96年アトランタ五輪からは、登録上限の18人の中で24歳以上の選手が3人まで登録できるようになり、これが一般的にはオーバーエージ枠と言われている。

 ◆リオデジャネイロ五輪への道 今回のU-23アジア選手権が五輪最終予選を兼ねる。43の国と地域が参加した1次予選を突破した15チームと、開催国カタールの計16チームが出場。4組に分かれる1次リーグの各組2位までが決勝トーナメント準々決勝に進み、以降はノックアウト方式で3位までに出場権が与えられる。予選は前回大会までのホームアンドアウェー方式ではなく、中立地でのセントラル方式で行われる。

日本代表VS北朝鮮 1-0 植田直通 ゴール 日本x韓国 13/01/2016 U23


まあ、相手の12番の選手が植田のマークをしなかったというミスをしてくれてサンキューというたわいなのないゴールだった。高校サッカー選手権でもあり得ない凡ミス。これぞ大チョンボ。これである。
北朝鮮12番のチョンボ
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一方、北朝鮮はグランドをフルに使った実に良い攻撃で再三再四のチャンスや決定機を作ったが、これがまた朝鮮人メンタリティーで大事な場面で火病を起こしてミスをする。ついついチャンスにムキになるのである。

日本人選手でもかつての大久保選手もそうだったし、決定機でムキになってしまうのである。これが「東洋人メンタリティー」というやつである。

これに対して西洋人や白人種はエキサイトはするが、決してムキにはならない。だから、メッシがいつも冷静に決めるのである。その結果がこれ。
メッシ、前人未到の5回目のバロンドール受賞
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(カカからメッシへトロフィーが送られた)



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 国際サッカー連盟(FIFA)は11日、スイスのチューリヒで2015年の世界年間表彰式を開き、男子の世界年間最優秀選手「FIFAバロンドール」にバルセロナFWリオネル・メッシ(28)を選んだ。3年ぶりで史上最多5度目の受賞となる。

 得票率は41・33%と圧倒し、2位RマドリードFWクリスティアノ・ロナルド(30)は27・76%、3位バルセロナFWネイマール(23)は7・86%だった。

 メッシは09年から12年まで4年連続で選出されていたが、13、14年はともに2位でFWロナルドが連続受賞。「5度目なんて信じられない。このステージに戻ることは自分にとって特別な瞬間だ」と、昨季、リーグ戦で43得点を挙げるなどして欧州CL、リーグ戦、スペイン国王杯、欧州スーパー杯、クラブW杯の5冠に貢献したFWは喜んだ。

 男子の年間最優秀監督賞にはバルセロナのルイスエンリケ監督が選出された。

 女子の年間最優秀選手にはヒューストン・ダッシュMFカーリー・ロイド(33=米国)、年間最優秀監督賞には米国代のジル・エリス監督(49)が選出され、3人の最終候補に入っていたなでしこジャパンのMF宮間あや(30=岡山湯郷)、監督部門で最終候補入りした佐々木則夫監督(57)は選ばれなかった。

メッシが5度目のバロンドール 宮間あやは選ばれず


さて、U23日本代表のこの試合に戻ると、鈴木武蔵選手はあまり通用しなかった。また鳴り物入りで欧州に行ったはずの南野選手もぜんぜんだめ。中盤の大島選手はまさに「爆弾」だった。大島選手のミスで再三再四の危機一髪。あやうく敗退するところだった。

いったい手倉森監督はどういう基準で日本代表を選んだのだろうか?
招集メンバー

非常に良かったのは、チームでは一番小粒な中島選手
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だった。非常に良い動きとボールタッチとボールコントロールで相手を翻弄していた。中島選手を主将にして、この選手を核にチーム編成すべきだろう。

やはりメッシとアウベスのパス練習
メッシのパス練習やばすぎ!!
(これがバロンドールレベル。小中高生のみなさん、ここまで出来るように練習してちょ。)
のようなことができるフォワードでないと、自由自在に狙ったところに蹴ることはできないのだろうナア。





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  # by kikidoblog2 | 2016-01-14 10:53 | サッカー&スポーツ

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