C理論(キャットバード理論)は、「カラビ・ヤウ空間」を設定している。
「カラビ・ヤウ空間」とは、「対称性」を保ったまま、9次元の空間の内6次元の空間がコンパクト化したものだ。
残った空間の3つの次元には、それぞれコンパクト化した2つの次元が付いている。つまり、どの方向を見ても無限に広がる1次元とプランク長にコンパクト化された2つ次元がある。したがって、この空間は対称性を保っている。
しかし、空間が10次元あり、7つの次元がコンパクト化したらどうだろう。残った空間の3つの次元の内、2つはコンパクト化した2つの次元が付いていて、残り1つの次元にはコンパクト化した3つの次元が付いている。
これでは、見る方向を変えると、コンパクト化した空間の数が変化する。つまり、「対称性」が破れている。
この様に、「対称性」が保たれるには、空間の次元は3の累乗の必要がある。3次元、9次元、27次元、81次元・・・でないと「対称性」は破れてしまう。
C理論は、ホーキング博士の「3次元のブレーン」を基礎とする。ホーキング博士は、日本で「BRANE NEWWORD」と題した講演を行い、その中で「ブレーンは3次元の構造を持ち、我々は3次元の空間の中に住んでいる。30年間『万物の理論』を探し続けてきたが、『M理論』がその有力候補と考えられる。」と語った。
C理論では、元々空間は9次元であったが、「3次元の無限大ブレーン」が形成され、ブレーンの振動により質量が生まれて重力が生じ、ブレーンの無い空間の6次元は収縮した。ブレーンで満たされていた空間の3次元だけが残ったとする。
「2次元のブレーン」だと、どうしてブレーンの無いもう1つの次元が残ったのか説明出来ない。「5次元のブレーン」だと、ブレーンで満ちている2つの次元がどうして収縮してしまったのか説明出来ない。
「3次元のブレーン」のみ、それを上手に説明出来る。
「ブレーン」は9次元空間のひもであり、それは1辺がプランク長の立方体である。それが、大きさのない点に収縮していた。この点がエネルギーを得て振動をして元の形に広がったのだ。
3次元のひもでこの理を説明する。3次元のひもは太さの無い線である。これを折りたためば大きさのない点になる。この点がエネルギーを得て振動する。その振動が伝わると元のひもに戻る様は容易にイメージ出来る。
9次元のひもである「立方体ブレーン」も、同様に折り畳んで点に出来る。そして、この点がエネルギーを得て振動すれば、元の立方体に戻る。
この1辺がプランク長の「立方体ブレーン」が、真空の相転移によりブロックを積んだ形に繋がり、3次元空間を満たす「3次元立体ブレーン」となった。
自然界に3次元の立体の振動はありふれている。
液体の振動である海の波、固体の振動である地震波、気体の振動である音等々キリがない。
3次元の振動を数式で表現するのが難しいので3次元の振動は否認して、簡単な1次元の振動のみとするのは科学ではない。
「カラビ・ヤウ空間」の「3次元ブレーン」の振動で神羅万象を計算出来た時、「万物の理論」が完成するとC理論は予測する。
空間の次元を増やせば、物事は簡単に説明出来る。例えば、2次元では出来ない一筆書きも、3次元で簡単に書ける。したがって、10次元でなく9次元の空間の3次元の振動で万物を計算して初めて、「万物の理論」は完成する。
9次元の「カラビ・ヤウ空間」にある「M理論の立体ブレーン」の振動で、神羅万象を計算するのが、キャットバードの「C理論」だ。
超ひも理論で、時空は10次元ある。空間が9次元と時間が1次元だ。キャットバード理論の「キモ」は、「9次元のひもは、3次元の立方体である。」だ。3次元のひもは1次元の線で、6次元のひもは2次元の面で、9次元のひもは3次元の立方体だ。
大きさのない点に収縮していたこの9次元の超ひもが、エネルギーを受けて振動を始め、一辺がプランク距離lpの立方体に伸びる。そして、無数の立方体の超ひもが、9次元空間に光速度cを超えた速さで飛び散る。これがインフレーションだ。その後相転移を起こし、3次元の立方体の超ひもがブロックを積み上げた形に繋がる。
超ひもはエネルギーを受け取っているので、物質として振動し重力を生じる。その結果、超ひものない6次元は小さく縮んでしまい、超ひもで満たされた3次元の空間のみ残る。宇宙空間を満たすこの3次元の超ひもの塊が「立体Dブレーン」だ。
こうして、現在の3次元の宇宙空間は、弾性を持った1つの「立体Dブレーン」で満ちている。
だから、空間3次元の方向によって、Dブレーンの振動の伝わり方に差はない。
また、量子力学では、物質は波で表現される。ドブロイの物質波は波長λ=h/mv (h=プランク定数、m=質量、v=速度)とされる。
そして、シュレディンガーは、物質波が単振動であることを突き止め、波動方程式を発見した。
こうして量子力学では、素粒子も電子も人も地球もボールペンも、波動方程式を使って波として計算する。
その素粒子等の波は、「立体Dブレーン」の上を振動として伝わる。
1つの波の最高周波数は、プランク時間tpに1回振動するものだ。1秒間に1回振動する波のエネルギーは、換算プランク定数hバーだ。それが最も重い粒子で、その重さはプランク質量mpだ。その時の速度v=cで、m=E/c2だ。
したがって
プランク質量mp=hバー×(1/tp)÷c2=(mp*lp2/tp)(1/tp)(1/c2)=mp(lp2/tp2)(tp2/lp2)=mp
となる。
しかし、自然界で存在出来るのは、せいぜい100種類位の素粒子だ。ブランク質量は、1粒の粒子が持ち得る「理論上の最高値」だ。
今度は、電子で説明する。電子は、「立体Dブレーン」の振動であり、ブレーンの振動は光速度cで伝わる。
電子の振動も光速度cで伝わろうとするが、ヒッグス粒子により動きを止められている。電子の質量m=10-30[㎏]だ。つまり、電子は自らと同じ10-30[㎏]の質量を、光速度cで移動させるエネルギーを持つ。これが静止質量=静止エネルギーだ。
①運動エネルギーE=(1/2)mv2なので、電子の静止エネルギーE=(1/2)mc2だ。
しかし、同じエネルギーを持つヒッグス粒子が生じ、電子は動きを止められている。ヒッグス粒子も、超ひも理論では超ひもの振動である。
一方、原子核の周りを回る電子は、軌道を変える時、光を吸収して速度を上げたり、光を放出して速度を下げたりする。
つまり、電子は光を吸収し運動エネルギーを得て、ヒッグス粒子の静止力に打ち勝ち移動する。即ち、運動エネルギー=光のエネルギーである。
①より、電子を光速度cで動かす運動エネルギーE'=(1/2)mc2だ。
したがって、光速度cで移動する電子の全エネルギー=E+E'=(1/2)mc2+'(1/2)mc2=mc2となる。
これで「E=mc2」が導けた。この式のとおり、質量mの電子が消滅して光になると、その光はmc2[J]のエネルギーを持つ。
この様に、静止質量(静止エネルギー)も、ヒッグス粒子も、運動エネルギー(=光)も、すべて「立体Dブレーン」の振動で表現される。
また、質量も荷電も「立体Dブレーン」の振動で表現される。巻き込まれた6次元の空間も、プランク長の大きさを持つ。6次元余分にあるので、質量としての振動と荷電としての振動は別の次元の振動である。
「キャットバード理論」では、上記のように、ビッグバンで大きさのない点から「立体Dブレーン」が出来、空間9次元の内6次元が収縮した過程をよく説明している。
そしてビッグバン直後の宇宙は、プランク密度ρp=c5/(hバーG2)だった。これは一辺がプランク距離lpの立方体の体積=プランク体積=(√(hバーG/c3))3当たり、プランク質量mp=√(hバーc/G)の重さがあったことになる。
したがって
プランク密度ρp=プランク質量mp÷プランク体積=√(hバーc/G)÷(√(hバーG/c3))3=c5/hバーG2
だ。
つまり、(1)一辺がプランク長の空間の中に、プランク質量mpの粒子があったことになる。これは、一辺がプランク長の立体Dブレーンが、プランク時間tpに1回振動している状態だ。
このように、宇宙開闢直後の特異なケースでのみ、1本の超ひもはプランク時間tpに1回振動し、プランク質量mpの粒子になれる。
自然の状態では、せいぜい100種類位の素粒子にしかなれない。
そして、宇宙空間を満たす1個の「立体Dブレーン」が「相対的静止系」である。
「立体Dブレーン」上を物質が波として伝わると、ヒッグス粒子が生じ纏わり付き動き難さを与えられる。「立体Dブレーン」上を物質が加速するとGが掛かる。
このように、「立体Dブレーン」は、運動の基準となる系である。しかし、この「立体Dブレーン」自体が空間中をどのように移動しているのか分からない。
∴「立体Dブレーン」は、相対性理論が否定する「絶対静止系」ではなく、運動の基準となる「相対的静止系」である。
「立体Dブレーン」上を、粒子が光速に近い速度で移動するほど加速し難くなる。これは、加速器の実験で実証済みだ。
したがって、高速で移動する時計は遅れる。また、原子の周りを回る電子も、原子が光速に近い速度で移動するほど動き難くなり、回転速度が落ち遠心力が弱まり原子核の電磁気力に引かれより小さい軌道を回る。こうして、高速で移動する定規は「ローレンツ収縮」する。
この遅れた時計と収縮した定規を使って光の速度を測定すると、観測者の移動速度に関係なく、光は常に光速度cと測定される。これが「光速度不変の原理」だ。
次は、運動エネルギーは光であることを補足する。
Ｘ線が電子に衝突すると、散乱したＸ線はコンプトン効果で周波数が低くなり波長が伸びる。つまり、低くなった周波数分の光が、電子に吸収され、電子を移動させたのだ。
また、粒子同士の衝突でも、止まった粒子から光が放出され、動き出した粒子に吸収されている。このように、運動エネルギー=光である。
だから、静止エネルギーもヒッグス粒子も運動エネルギーも、全て「立体Dブレーン」の振動で表される。
次は、対消滅を説明する。
m[㎏]の物質とm[㎏]の反物質が衝突すると、2mc2のエネルギーの光が発生する。
m[㎏]の物質の静止エネルギー=m[㎏]の反物質の静止エネルギー=(1/2)mc2であり、物質を止めているヒッグス粒子のエネルギー=反物質を止めている反ヒッグス粒子のエネルギー=(1/2)mc2である。
したがって、m[㎏]の物質とm[㎏]の反物質が衝突すると、{(1/2)mc2}×4=2mc2のエネルギーの光が発生する。
粒子の対称性とは、ある粒子にはその鏡像の粒子が必ず存在すると言う思考様式だ。
粒子は波であり、空間はどの方向を見ても差はなく対称である。そうすると、あらゆる波には、必ず鏡に映った逆の波(鏡像の波)が存在する。
陽子と中性子は「荷電空間」で荷電スピンする。陽子の荷電スピンは+(1/2)、中性子の荷電スピンは-(1/2)である。陽子の荷電スピンを上向き、中性子の荷電スピンは下向きと表現する。両者は同じ「荷電粒子」の荷電回転軸の矢印の向きが異なった粒子で鏡像だ。その他は同であるから、本来両者の質量は等しい。
これを「荷電対称性」言う。また、π中間子にはπ+やπ－がある。π+は荷電スピン+1、π－は荷電スピンが－1で、π+は上向き荷電スピンでπ－は下向き荷電スピンの鏡像である。π+とπ－は鏡像でその他は同じであるから、本来質量は等しい。
しかし、電磁力エネルギーは質量に転化されるので、電磁力の差が質量の差となり、陽子と中性子の質量に差が生じている。
フェルミ粒子(物質粒子)とボーズ粒子(力の粒子・ゲージ粒子)は、共に「超空間」で「超対称性スピン」をしている。
フェルミ粒子は上向き、ボーズ粒子は下向きのスピンをしており、両者は同じ「超粒子」の超対称性回転軸の矢印の向きのみ異なった鏡像の粒子である。そして、フェルミ粒子がボーズ粒子に、ボーズ粒子がフェルミ粒子に超対称性変換(スピン成分が(1/2)変わる)する。
この様に、「超対称性理論」では、全ての粒子に超対称性スピンが(1/2)異なる超対称性粒子が存在する。
まとめると、空間はどちらを向いても同じであり完全に対称である。したがって、鏡像が必ず存在し質量が同じであるパートナー粒子が存在する。
鏡像はどう動かしてもその2つは重ならない。だから、その2つは別物である。そして、どちらか特別なことはないので、一方が存在すれば他方も必ず存在する。
荷電空間では、荷電空間の鏡像粒子1対があり、超対称性空間では、超対称性空間の鏡像粒子1対がある。
これに対して、空間が対称でなければ鏡像は存在しない。したがって、パートナー粒子も存在しない。そして、空間が完全に対称であるためには、「カラビ・ヤウ空間」が必要となる。
「カラビ・ヤウ空間」とは、「超対称性」を保ったまま、9次元空間の内6次元の空間がコンパクト化したものだ。
残った空間の3つの次元には、それぞれコンパクト化した2つの次元が付いている。つまり、どの方向を見ても無限に広がる1次元とプランク長にコンパクト化された2つ次元がある。したがって、この空間は対称性を保っている。
しかし、空間が10次元あり、7つの次元がコンパクト化したらどうだろう。残った空間の3つの次元の内、2つはコンパクト化した2つの次元が付いていて、残り1つの次元にはコンパクト化した3つの次元が付いている。
これでは、見る方向を変えると、コンパクト化した空間の数が変化する。つまり、「対称性」が破れている。
この様に、「対称性」が保たれるには、空間の次元は3の累乗の必要がある。3次元、9次元、27次元、81次元・・・でないと空間の「対称性」は破れてしまう。空間の対称性が破れると、鏡像粒子1対の存在は必然でなくなり、「超対称性理論」は導けない。
一方、「荷電対称粒子」や「超対称粒子」は、同じスピンの矢印が上を向いているか下を向いているかの違いであるとすると、粒子が180度向きを変えれば両者は合同となる。これでは、両者の区別がなくなり同じ粒子になってしまう。
