「あそこには十分なスペースがあるよ。」 物理学者のリチャード・ファインマンは 1959 年にそう宣言し、ナノ物理学の新しい分野、つまり非常に小さなものの研究の到来を告げました。
先週、レーザー光の動きを追跡するのに十分な速さで、わずか1兆分の100万分の1秒の長さのレーザー光のバーストを生成する方法を発見した3人の科学者にノーベル物理学賞が授与された後、ファインマンの言葉が心に残りました。 。 化学反応における電子。
翌日、ノーベル化学賞は、原子を量子ドットに組み立てる方法を学んだ 3 人の科学者に授与されました。量子ドットは、完全に無次元であると考えられるほど小さな塊です。
この賞は、自然の最も重要なプロセスが展開されるスケールから私たち人間がいかに切り離されているかを思い出させるものでした。
私はこれまでのキャリアの多くを、より大きなスケールで物事、特に宇宙について書くことに費やしてきました。宇宙では、時間は世紀、距離は光年で測定され、各光年は 6 兆マイルに及びます。 星の一生は数百万年、あるいは数十億年単位で測定されます。 いくつかの推定によると、ブラック ホールは 10^100 年間存在し、貪欲に消費し続ける可能性があります。
ただし、原子は 1 インチの約 300 万分の 1 ナノメートルの単位で測定されます。 私の同僚カール・ジマーによれば、私の体には10億個の原子があり、約37兆個の細胞にグループ化されており、私が生きて意識を維持するためにすべての働きをしています。
化学反応はトト秒単位で測定されます。 私を構成する 37 兆個の細胞のそれぞれで毎秒 100 万兆もの化学反応が起こっている可能性があると言うのは安全ですが、危険です。 「私には大勢がいる」と言うのは、まったく控えめな表現です。
数字を見るとめまいがして疲れます。 非常に急速に起こっている多くのことをどうやって追跡できるのでしょうか? すべては量子力学、つまり測定するまではどこにでも存在し得るという非常に小さな事柄に関する社内ルールによって支配されています。
量子事故は常に起こっています。 なぜ私は、シュレーディンガーの猫のように量子の狂乱の中で、死んでいると同時に生きているだけで消えてしまわなかったのでしょうか? 私は、私たちを構成する占星術の数字には安全性と安定性があると結論付けることしかできません。 おそらく、大きな数字は量的な不確実性に対する防波堤となるのでしょう。 それで私はここにいます – おそらく。
私たち人間は、宇宙規模のほぼ真ん中に位置しています。平均身長は観測可能な宇宙の大きさの 1000 分の 1 (10^-24) で、典型的な寿命は数オクティリオンアト秒です。 アト秒は、崩壊するまでのアト秒の 1,000 分の 1 の間存在する素粒子である、とらえどころのないヒッグス粒子の寿命に比べれば、永遠です。
天体物理学者によると、インフレーションとして知られる宇宙で最も劇的かつ根本的な出来事の 1 つは、時間が時空とその粒子と力を形作り始めてからわずか 100 分の 1 クィクト秒 (10^-32 秒) しかかかりませんでした。そこに住んでください。
ファインマン博士が指摘したように、量子物理学が課す最終限界であるプランク長 10^-33 センチメートルとプランク時間 10^-43 センチメートル/秒に到達するまでには、さらに短い時間と距離のスケールが存在します。 どちらも、量子力学につながる画期的な進歩をもたらしたドイツの物理学者マックス・プランクにちなんで名付けられました。
より多くのエネルギー、資金、そして創造性があれば、たとえ私たちが星に到達したとしても、科学は内部宇宙をこれらの限界まで旅し続けるかもしれません。 私たちの爪の下と内側の世界は、毎晩頭上で繰り広げられる光景と同じくらい刺激的でスリリングなものです。
「アマチュア主催者。ビールの伝道者になりたい。一般的なウェブファン。認定インターネット忍者。熱心な読者。」
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