宇宙の真実

なぜ私たちは三次元空間に住んでいるのか?

われわれが住んでいるのは、空間が三次元、時聞か一次元の、四次元時空の世界である。
なぜ四次元なのかを説明する方法はいろいろあるが、ここでは「四次元でなくては人間が生存できないからだ」という人間原理の考え方からの理由を説明しよう。

 

まず時間については、もし時間が二次元以上であれば、時間そのものが成り立だなくなる。たったひとつの順序づけだからこそ、時間が常識的に成り立つのである。

 

では、空間はどうか。この問題については、さまざまな人が考えてきたが、その結果、三次元である必要があったのだ。

 

ニュートンの「重力の逆二乗の法則」は、天体の軌道を予測するのに前提となる法則である。そして、この法則は三次元空間を前提にしており、もし空間が四次元であれば、ふたつの惑星のあいだに働く重力は、現在考えられている値とはまったくちがうということになってしまう。

 

ということは、惑星の安定軌道は、空間が三次元だからこそ成り立つということになる。

 

空間が三次元でなければ、惑星は存在することができず、そこに住む人間も存在しないということになってしまうのである。つまり、人間が存在するためには空間は三次元である必要があった。逆にいえば、三次元だからこそ、惑星も人間も存在できたということなのだ。

 

次元の問題は、波動の伝播にも関係している。もし四次元以上の空間ならば、波の伝播とともに波の形が変形してしまい、音楽も広範囲に伝わるうちに、どんどん変形して、まったく別のものになってしまうのだ。とうていまともな音楽など成立しないだろう。

 

同時に、テレビもラジオも成立しないという寂しい世界になってしまう。

 

体験可能な「5次元」っていったいどんな世界?

アインシュタインの重力理論によると、時間は空間と同じものとして扱われている。
つまりこの世界は、前にも述べたように三つの空間次元と、ひとつの時間次元、つまり4次元時空の中に存在している。

 

ところが、いまから50年以上も前に、テオドールーカルツアとオスカー・クラインは、5次元という考え方を引きだしている。

 

その5次元の重力を記述する方程式は、電磁力を記述するもので、彼らは、われわれがふだん電気や磁気の力だとしているものが、これもじつは重力であり、5次元のものであるとしたのだ。

 

それどころか、じつは次元は10次元だという説も出てきている。電磁力が5次元の重力だとすれば、放射能を生じる弱い力や、クオークや原子核を束ねる強い力が6〜10次元の重力だというのである。

 

6〜10次元はともかく、5次元については、われわれは簡単に体験することができる。

 

磁石で遊んでみたり、車のエンジンをかけてみればいいのだ。その瞬間、5次元はそこに存在しているということになるのである。