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宇宙はなぜ3次元 超ひも理論で解明、高エネ研など

高エネルギー加速器研究機構などの研究グループは、究極の物理理論と期待される「超弦(超ひも)理論」で、3次元空間の宇宙が誕生する過程をスーパーコンピューターのシミュレーションで解明した。同理論は空間が9次元と予測しており、我々のいる宇宙がなぜ3次元なのかが40年近く大きな謎だった。

静岡大学、大阪大学との共同研究成果で、1月4日に米物理学会の専門誌フィジカル・レビュー・レターズ(電子版)に掲載される予定。

超弦理論は物質などの最小単位である素粒子を点ではなく1次元的な広がりを持つ「ひも」と考える仮説。自然界に存在する4つの力をまとめて説明できるため、現在の素粒子物理学の基礎になっている「標準理論」を超える究極の理論になると注目されている。

ただ、超弦理論では「空間9次元・時間1次元」と予測され、我々の宇宙が「空間3次元・時間1次元」になっている理由をどう説明するかが、重要な課題だった。

研究グループは従来より正確なシミュレーションの計算手法を確立。宇宙誕生時の様子を解析したところ、空間9次元のうち3次元の方向だけ膨張し始めることを世界で初めて突き止めた。懸案だった謎が解けたことで、同理論の研究が今後加速する見通し。

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