科学・技術
一電子宇宙
One-Electron Universe (en.wikipedia.org)
要約
一電子宇宙論は、すべての電子と陽電子が実際には時間を行き来する単一の実体の現れであるという仮説です。この考えは、1940年春に理論物理学者のジョン・ホイーラーがリチャード・ファインマンに電話で提案したものです。同様の「対消滅のジグザグ世界線記述」は、同時期にE・C・G・スティッケルバーグによって独立に考案されました。この仮説は、電子が時間軸上で描く世界線に基づいています。無数の線ではなく、ホイーラーはそれらがすべて単一の線、巨大な絡み合った結び目のようになっていると提案しました。各瞬間は時空のスライスで表され、この結び目線と何度も交差します。各交差点がその瞬間の実際の電子を表し、半分の線は時間方向に進み、半分の線はループして逆方向に進みます。逆方向の線は電子の反粒子である陽電子として現れると考えられました。
全文翻訳
ウィキペディア、フリー百科事典より
素粒子物理学における仮説
一電子宇宙論は、すべての電子と陽電子が実際には時間を行き来する単一の実体の現れであるという仮説です。これは、理論物理学者のジョン・ホイーラーが1940年春にリチャード・ファインマンに電話で提案したものです。同様の「対消滅のジグザグ世界線記述」は、同時期にE・C・G・スティッケルバーグによって独立に考案されました。
概要
この考えは、すべての電子が時空をたどる世界線に基づいています。無数の線を持つのではなく、ホイーラーはそれらがすべて単一の線、巨大な絡み合った結び目のようになっていると提案しました。時間の任意の瞬間は時空のスライスで表され、結び目線と何度も交差します。各交差点はその瞬間の実際の電子を表します。その点では、線の半分は時間方向に進み、半分はループして逆方向に進みます。ホイーラーは、これらの逆方向の部分が電子の反粒子である陽電子として現れると提案しました。陽電子よりも多くの電子が観測されており、電子はそれらを快適に凌駕していると考えられています。ファインマンによると、彼はホイーラーにこの問題を提起し、ホイーラーは失われた陽電子が陽子の中に隠されているのではないかと推測しました。
ファインマンは、反粒子が逆向きの世界線で表されるというホイーラーの洞察に感銘を受け、それをホイーラーの手柄とし、ノーベル賞受賞スピーチで次のように述べています。「ある日、プリンストン大学の大学院でホイーラー教授から電話を受けました。彼は『ファインマン、なぜすべての電子が同じ電荷と質量を持つのかわかったよ』と言いました。『なぜですか?』『なぜなら、それらはすべて同じ電子だからだ!』… 私は、すべての電子が同じであるという考えを、陽電子が単に過去から未来へ進む電子として、その世界線の後部で表されるという観察ほど真剣には受け止めませんでした。それは、私が盗んだものです!」
ファインマンは後に、1949年の論文「The Theory of Positrons」で陽電子を時間を逆行する電子として解釈することを提案しました。ヨイチロー・ナムブは後に、粒子・反粒子対のすべての生成と消滅にそれを適用し、「時折起こる対の最終的な生成と消滅は、生成でも消滅でもなく、単に過去から未来、または未来から過去への粒子の移動方向の変化である」と述べました。