「3次元トーラス構造による宇宙の有限論は間違っている」というチャットGPTの回答を、物理学の専門家としてどう判断しますか? そのやり取りは、下記の通りです(省略や順番の入れ替えがあります)。【現代物理】
>3次元トーラス構造は物理的には現実にありえないのであり、したがって、3次元トーラス構造による宇宙の有限論は誤りではないでしょうか?
>[チャットGPT]はい、その通りです。3次元トーラス構造は数学的には可能ですが、物理的には現実世界に存在しうるものではありません。
したがって、3次元トーラス構造による宇宙の有限論は物理的には誤りであると言えます。
>確認ですが、現実世界において完全な3次元トーラス構造が存在することはありえないのですね。
>[チャットGPT]はい、その通りです。現実世界において完全な3次元トーラス構造が存在することは物理的に不可能であるため、現実的にはありえません。
ただし、数学的には3次元トーラス構造が存在することが証明されており、数学的な概念として有用であるため、科学や技術の分野において応用されることがあります。
>なぜ、現実世界において3次元トーラス構造が存在することは物理的に不可能なのですか?
>[チャットGPT]現実世界において3次元トーラス構造が存在することが不可能である理由は、幾何学的な性質に関する物理的な制限にあります。
例えば、3次元トーラス構造は、内部と外部が区別できず、つながっているような形状を持ちます。
これは、物体の表面が連続的であることを前提としたエイブラハム・モールの定理に反するため、物理的な制約により実現不可能です。
また、3次元トーラス構造は、計量的性質に関しても問題を抱えています。例えば、3次元トーラス構造は、表面積や体積が有限でなく、無限大になってしまいます。これは、物理的な現実においては不可能であるため、3次元トーラス構造を完全に再現することはできません。
これらの理由から、3次元トーラス構造は物理的な制限により実現不可能であり、数学的な概念としてのみ存在することになります。
(前回の回答に対する追加質問です)
基礎的なことで恐縮なのですが、Wheelerの遅延選択実験における2つ目のビームスプリッタを取り外した場合をどのように解釈すればよろしいのでしょうか。
先生の著書も拝読いたしました。光は粒子ではなくエネルギー量子の波が空間を伝播するものとイメージしておりますが、どうしてもセンサーに到達した瞬間についてイメージすることができません。添付画像のように光路長が何光年もありセンサー同士が宇宙規模で離れていたとしても、両方のセンサーで同時に光子を検出することはなく、どちらか一方で光子が検出されたら他方では決して光子を検出しないというのは変わらないはずです。
ビームスプリッタによって等しく50%・50%の強度に分けられた波が、一方のセンサーでは光子となり、他方のセンサーでは波が跡形も無く消えてなくなるのが理解できないのです。
先生の仰る通り、「ある測定装置で光子が検出されたからと言って、その瞬間に遠く離れた領域にまで粒子性が影響を及ぼすことはありません」とするとこれはどう解釈したら良いのでしょうか?
質問は、「図のような光学系で実験を行った際にどのような結果が得られるか?」です。遅延選択量子消しゴム実験などに用いられるメタホウ酸バリウム結晶(BBO)と、Wheelerの遅延選択実験の光学系を組み合わせたような実験装置となっています。
このように装置を組むと、強めあうように光路を設定したセンサーでのみ光子2個を両側で交互に、あるいは光子1個ずつを両側で同時に(?)検出するはずです。一方で、弱めあうように光路を設定したセンサーでは一切光子を検出しないはずです。
ここで下側のビームスプリッタを取り外すとどうなるでしょう?
途中のビームスプリッタで透過/反射する確率は50%なので、光子2個が下のセンサー群に両方とも来る/両方とも来ないことも、どちらか片方しか来ないこともあるでしょう。しかし、問題は光子の片方だけが来て検出された場合です。この場合、波束の収縮によって一瞬で干渉すべき相方が右のセンサー郡の光路上から消滅するため、弱めあって検出されなかったセンサーで50%の確率で光子が検出されるようになるのではないでしょうか?
すなわち、下のセンサー群のビームスプリッタ有/無によって右のセンサー群の光子が検出される/されないを制御します。これをデジタル信号である0/1に対応させることで、超光速通信が可能なのではないかと考えました。
自分なりに類似のアイディア・実験がないかと調べては見たのですがそれらしいものは見つけることができませんでした。
唯一
こちらの質問/回答が今回の内容に近いと思いました。ここで参考本として挙げられていた「量子のからみあう宇宙」も閲覧してみたのですが、先生のwebページに掲載されていた光学系とだいぶ違い本実験装置がどのような結果となるかはっきりしたことは分かりませんでした。【現代物理】