竜太です．どーも久しぶりです．
今僕はタイムマシンの本を執筆中なのですが，その本の中に実際にタイムマシンを作るために 必須となる，回転座標系のローレンツ変換を導きましたので，ご紹介します．
回転座標系のローレンツ変換の導出
ここまで読んでくださって有難うございます． 何か間違い等ございましたら，ご報告いただけると幸いです^^
タイムパラドックスはむやみに起こしてはならない
竜太です．どーも
今回はタイムマシンの運用に関してタイムマシンではむやみにタイムパラドックスを起こすべきではないという点についてご説明します． これが分かると，未来から送られてきた情報は原則的に新たな情報を追加するだけで，送られてきた情報を書き換えることはめったにしてはならないことが分かります．
タイムパラドックスは文面を変えるだけで起こる
以前お話したのですが，何らかのタイムパラドックスは，未来から送られてきた文面を単に書き換えるだけで必ず発生します． そこで次のような例を考えてみます：
現在が2022年1月20日だとし， 未来から次のようなメールが送られてきたとしましょう： 「2022年1月21日に抽選される第0454回のロト7の抽選結果は08 17 21 26 27 29 31だからこの番号で必ず買うように．」 ここで，ロトくじを買うにしても買わないにしても原則的にそれだけではタイムパラドックスは起きません． もっとはっきり言うとこの文面を一切変えずに過去に送る場合，全くタイムパラドックスは起きないのです． それでは文面を次のように書き換えて過去に流したらどうなるでしょうか？： 「2022年1月21日に抽選される第0454回のロト7の抽選結果は08 17 21 26 27 29 31だけど番号の当選だけ確認して絶対に買わないように．」 これを行っても当選番号は当然変わりません． ただし，文面が違うため何らかのタイムパラドックスが生じます． この場合だと，最初の文面の世界線ではくじを買うのに後の文面では買わないなどです． これは非常にわかりやすい例ですが，文面の小さな修正でもわからないところでは必ずタイムパラドックスが生じます． 一番当たり前すぎてくだらないタイムパラドックスは文面の小さな修正点それ自体です． 文面を改ざんすれば当然その分だけは少なくとも変わるし，実際には文面が変わっただけには留まらないのです．
タイムパラドックスが起こるとどうなるか？
素晴らしきプラスチック文明
竜太です，どーも．
今回は世界の流れと逆行しているように見えますが，プラスチック文明の素晴らしさについてお話します． これにより，うまくいけば2120年頃までは金属資源の枯渇を防げるかもしれません． 環境問題・資源問題に関心のない方にはつまらないことのように映るでしょうが，持続可能な社会を作るには必須の社会政策です．
プラスチックは悪者か？
プラスチックというと，例えばプラスチック製家具は木製家具より安っぽく見えるしプラスチックごみは海洋汚染の主要な原因になるなど， プラスチックは近年とみに嫌われています． また，プラスチックは再利用化があまり進んでいない資源であるということもあり プラスチックの使用を減らそうという運動も出てきています． しかしプラスチックは本当に悪者なのでしょうか？
金属資源はあと30年で枯渇する！
以前お話したのですが，実は主要な金属資源はこのままのペースでいけば2050年までにすべて枯渇してしまいます． この中には原則的にスチールやアルミなども含まれています． それにもかかわらず，私たちはスチール缶やアルミ缶の飲料や缶詰を使用しています． ある程度再利用できるとは言え100％の再利用は不可能であるにもかかわらずです． また，プラスチックで作ることもできるハンガーや椅子なども金属製は多いです． 早急に使用を停止するなどの対策が必要です．
プラスチックはエタノールから生成できる！
さて，金属の枯渇が心配なのは分かりましたが，こんな声も聞こえてきそうです．
「金属だけでなく石油だって枯渇するじゃないか！」
正しい判断です．実際このままいけば石油も数十年で枯渇します． これでは金属製の製品をプラスチックに置き換えるだけでは資源の枯渇対策になりませんね． 一体どうすればよいのでしょうか？
実はプラスチックはエタノールからも作れるし，石油からよりもむしろエタノールから作る方が簡単なのです．
そしてエタノールは若手の環境学者の村木風海氏のひやっしーと呼ばれるからエタノールを生成する装置で自然エネルギーだけで作ることができるのです．
温暖化の主要な原因である
から自然エネルギーだけでエタノールやプラスチックが作れるなんて夢のようだとは思いませんか？
ストローは紙，カテラリーは竹製が良い
ただし，プラスチックにもほぼ生分解しないという欠点があるため，ストローなどに使ってしまうと野鳥やウミガメが飲み込んでしまったりして大変重大な被害が出ます． このためストローは生分解する紙製などが良いでしょう．また使い捨て食器類は竹製が望ましいでしょう． というのも，竹は木より成長が早く短い時間で少ない労力で大量の資材が得られるからです． それでも竹や紙などでは加工の限界や強度の問題などがありますから，やはりプラスチックの使用を中心に考えるべきでしょう．
ほとんどのものは金属でなくプラスチックで作れる！
自動車部品なども含めて，現代の技術を使うと，実は身の回りにあるほとんどのものはプラスチックで作ることができます．
プラスチックはからもつくれますし，糞尿からアンモニアと一緒に大量に作ることができます．
糞尿から作るエタノールやプラスチックは本当は十分に衛生的なので安全なのですが，気分の問題もあるので，注射器等に使用するのは抵抗があります．
しかしその場合でも，人が口にしたりしない部分ではこれらのエタノールやプラスチックを例えば燃料にするなどが考えられます．
こうしてプラスチックは自然エネルギーだけから作れる夢のような資源であることが分かると思います．
プラスチックの使用を進めないと地球資源はすぐに枯渇する！
ここまでお読みになった方は分かると思うのですが， 自然エネルギーだけで作れるエタノール，アンモニア，プラスチックなどは工夫次第ではほぼ枯渇しない資源にできます． 一方の金属資源はもう数十年で枯渇しそうです． この違いはプラスチックが元素ではなくて有機物であるのに対し，金属資源は原則的に元素だからです． 有機物は生命が30億年間絶滅せずに繁栄できたように，そう簡単には枯渇しないものなのです． プラスチックは安っぽいなどのイメージもあり，特に嫌われていますが，どれだけ大事であるか分かっていただけたと思います．
ここまで読んでくださって有難うございます． 何か間違い等ございましたら，ご報告いただけると幸いです^^
反陽子が周りにあり中心部に陽電子がある特殊な反物質は通常の物質と反応しない！
ども，ども，竜太です．
今回，昨日問題提起した究極のエネルギー源の候補を1つ発見したのでご紹介します．
いままでのエネルギー源の技術のおさらい
従来のエネルギー技術で最もエネルギー密度が高いのは核分裂を利用した原子力です． しかし，この核分裂でもロケットに使用すると持っていかなくてはならない燃料の総量は実際にエネルギーに変わる部分の量の約1000倍もあります． つまり，大量のごみを宇宙にもっていってしまうことになるわけです．これは明らかに無駄です．
従来のSFで考えられた究極の燃料は反物質
そこでSFでは反物質を燃料にすることを考えます． 反物質はエネルギー効率がほぼ100％だからです． 確かに究極ですよね．
反物質には大きな欠点がある
しかし残念ながら反物質には大きな欠点があります． 代表的な欠点は
- 普通の物質とすぐに反応してしまうため，管理が大変で大量に備蓄することはほぼ不可能
- 生産には高エネルギー物理学が必要で大量に作るのは困難
などが挙げられます． 実は2の欠点も普通の物質と反応しないなら比較的大量に作れる可能性もあるのですが，普通の物質と反応させないようにしながら作る方法がそもそも難しすぎるという欠点があります． このように，反物質の最大も利点が通常の物質とちょっと触れただけで対消滅するという点であり，それがそのまま最大の欠点にもなってしまっていたのです． どうにかして，通常の物質と触れても通常は反応しないようにできないでしょうか？ そして必要な時だけ反応するようにはできないのでしょうか？
反原子の構成
通常の反物質は周りに電子と電荷の正負だけ逆向きな陽電子が回り，原子核は反中性子とやはり電荷の正負だけ逆向きな反陽子でできています． このため，通常の物質と触れると，まず電子が陽電子と対消滅してガンマ線を含むエネルギーに変わり，陽子や中性子が反陽子や反中性子と反応して 対消滅して大量のエネルギーに変わってしまいます． 何故この反応が起こるのかというと電荷の正負が逆なので簡単に反応してしまうからです． そこで，
と考えたくなりますね． それが今回僕が発見した新しいエネルギー源です．
反陽子が外部にある反異原子
そこで通常の原子のことは完全に忘れて全く新しい原子を作ることを考えましょう． 反物質でも正負の電荷が逆なだけで量子化学の法則は使えるのですが，量子化学の最新の知見を利用すると実は外部に陽子があり内部に負電荷である電子が存在するような構造体が 作れるのです． これは陽子のほうが電子より1800倍以上重いので工夫が必要ですが実はきちんと作ることができるのです． これを反物質に応用します． すると外部に存在するのは陽電子なのでこれは通常のイオン化されていない物質と接触させても一切反応しなくなります． おめでとう！こうして通常の物質と反応しない反物質が作れることが分かりました！
反異原子は固体にとれる
面白いことにこの反物質は作るのに時間はかかりますが，固体にすることができます． このため，エネルギー密度が高く，しかも通常の物質の容器に閉じ込めておくことができるのです． これは非常に便利なエネルギーの形態になってます．
燃やすときは通常の物質をイオン化させて触れさせれば良い．
燃やすときは通常の物質は外側の電子をはぎ取ると内部の陽子は陽電子と容易く対消滅しますから，簡単にエネルギーを取り出すことができます． こうして保存も燃やすのもどちらも簡単でエネルギー効率が100％近くできることが分かりました．
究極のエネルギー源の条件は満たすか？
前回の記事で私が書いた究極のエネルギー源の条件は，
- 安価・低エネルギーで大量のエネルギー源あるいは燃料が手に入ること
- 保存・管理が簡単か低エネルギーでできること
- どこでも使えること
- いつでも使えること
- 安全であること
ですが，このうち1の安価・低エネルギーでの条件以外はすべて当てはまっていることが分かります． 特に従来の反物質では2の保存管理の面で簡単でも低エネルギーでもなかったのですが，今回この点が見事にクリアされています． 実際この燃料を燃やすときに通常の物質をイオン化させるのは非常に簡単で安価にできますのでこの点でも優秀です． こうして，かなり究極に近いエネルギー源を僕は発見することに成功しました！
宇宙開発に最適なエネルギー源になっている
安全に管理ができ燃焼効率がほぼ100％で持っていく燃料の量を約1000分の1にできることから，この燃料は最も宇宙開発に適した燃料と言えるでしょう． これと僕の遠方にエネルギー弾を突然発生させるレーザー装置を利用した光子ロケットとホログラフィー原理を利用した無伝送路瞬間情報転送装置があれば無人の宇宙開発は怖いものなしです． さらに，反重力装置と人工冬眠技術があれば有人での恒星間航行も夢ではないかもしれません．
意外と解決策は身近に転がっていた
こうしてみると，僕の究極のエネルギー源探索の旅の入り口付近で僕はもう大きな成果が出たことが分かりました． 発想を逆転させるだけで，これだけの結果が出ることもあるという良い例でしょう．
ここまで読んでくださって有難うございます． 何か間違い等ございましたら，ご報告いただけると幸いです^^
僕の技術にはエネルギー源の技術が一つもない！
どーも，竜太です．
実は表題通り，僕は一件もエネルギー源の技術を発見していません． これがどれだけまずいのか，恥を忍んでご説明します．
究極のエネルギー源は本当に核エネルギーか？
確かに，将来において反物質が有望なエネルギー源になる可能性はあります． ただし，様々な事情から反物質は現状では非常に扱いにくいエネルギー源です． 現状で最も有望なエネルギー源は核エネルギー，それも核分裂を利用したエネルギーです． 安定的に最も大きなエネルギーが取り出せます． ところが核分裂ではエネルギー源として非常にまずいのです． 理由をこれからご説明しましょう．
エネルギー効率が悪い
核分裂の場合，実際には燃料の質量の0.1%程度しか燃やすことが出来ず残りの99.9%は完全に燃えカスとなってしまいます． このため，必要となる燃料が少なくとも1000倍程度も必要となってしまいます． なお悪いことにこれがロケットに使われた場合，それだけ重いので，燃料より約1000倍もあるごみを一緒にロケットで運んでいることになってしまいます． これは言うまでもなくエネルギー効率が悪すぎるといわざるを得ません． 最も効率が良いとされる原子力ですらこのありさまなのです．
ほかにも様々な欠点がありますが，最大の欠点はやはり上記の欠点でしょう． しかし，実は反物質を使うと今度はエネルギー効率がほぼ100%になります．
反物質のエネルギー効率はほぼ100%
ところが反物質を燃料に誓うと熱交換器の機能を別とすればエネルギー効率はほぼ100%になります． というのも，反物質と通常の物質を同量接触させれば対消滅により，ほぼ完全にエネルギーになってしまうからです． このため，確かに反物質は究極のエネルギー源と言えそうです．
反物質はすごい・・・しかし
こんな優れたエネルギー効率を誇る反物質ですが，実は致命的な欠点が3つもあります．
- 大量に作ることが難しい
- 保存することがほぼ不可能に近い
- 通常の物質と接触させただけで大爆発を起こす
このうち，3は2と密接に関わっているので実質上は1,2が解決すれば何とかなりそうなんですが，これが難しいです． 実際，反物質はLHCなどの加速器で作ることができますがこれでは本当にちょっとしか作れませんし，強力で波長の短いレーザーなどでも作れますが， ほとんどが陽電子などで無理しても反水素ガスが作れる程度です． しかもこれは気体ですから，イオン化させてプラズマなどに閉じ込めておかないと大変危険です． しかも悪いことにそもそも気体はエネルギー密度が低いのでこれではあまり燃料として有望ではありません． 皆さんは核融合を名前だけでも知っていると思うのですが，核融合の技術を応用してプラズマに大量の反水素イオンを長時間閉じ込めておく技術は大変難しいと考えられます． もちろんそれ自体もエネルギーを消耗します． これはかなり骨が折れる上に，なんとなく無駄が多そうで，しかも取り出せるエネルギーも少なそうです． 何か根本的なところで，無駄な努力をしていると，そんな風に僕には思えるのです． こんなものが究極のエネルギーと呼べるのでしょうか？ 僕にはまだ続きがあるように思えます．
究極のエネルギー源は(もしあれば)こんなもの
僕はまだ全く究極のエネルギー源の理論を手にしていません． しかし，究極のエネルギー源がもしあれば次のようなものであることは分かります：
- 安価・低エネルギーで大量のエネルギー源あるいは燃料が手に入ること
- 保存・管理が簡単か低エネルギーでできること
- どこでも使えること
- いつでも使えること
- 安全であること
現在のところこの条件を満たすエネルギー源は全く見つかっていません． そのかわりに，『大量』の条件と『どこでもつかえること』と『いつでも使えること』を外せばソーラーパネルなどの自然エネルギーは大体この条件を満たしています． もっともソーラーパネルでは，太陽系を遠く離れてしまうと全く使い物にならなくなってしまうので，恒星間航行には全く使えませんが．
究極のエネルギー源を探す僕の旅は始まったばかり
こんなわけで，現状では僕の納得のいくエネルギー源は全く見つかっておらず長期間運用するタイムマシンなども現状では核分裂を使用した原子力に頼らざるを得ません． 僕はこれから究極のエネルギー源探索の長い旅にでるつもりです．
ここまで読んでくださって有難うございます． 何か間違い等ございましたら，ご報告いただけると幸いです^^
タイムマシンの未来は実際より悪く出やすい
竜太です．ども．
今回はタイムマシンで悲観的な未来が予想されてもそれほど心配する必要がない，という点についてお話します． 短いです．
タイムマシンの世界線は一般に実際の世界線より悪く出やすい
極端な例ですが，タイムマシンで「明日自分が交通事故に巻き込まれて死ぬ」という情報が入ったとしましょう． この時点で，このメッセージを書いたのは未来の自分じゃないことが確定していますので，情報がそもそも信頼できるのかどうかわからない，という問題が生じますが， 今回はその点は問題ないこととしましょう． このメッセージを受け取った現在のあなたは「明日死んでしまうなんてあんまりだ！」と絶望するでしょうか？ たぶんあなたなら，明日一日外出を控えるなどするでしょう． そして，よっぽどのことがない限りあなたは未来を変えられて明日以降もピンピンしていることでしょう． ここから想像されるのは，タイムマシンの未来は実際の未来より悪く出やすいということです． タイムマシンは未来を当てる機械なのになぜ？と思うかもしれませんが，簡単に言うとタイムマシンの未来情報はタイムマシンの情報を閲覧して行動を変えてしまう人までは 必ずしも織り込み済みではないということです． このため，タイムマシンの情報を見れない人や事象に関してはぴたりと当たるのですが，タイムマシンの情報の影響が及ぶ範囲内では全く当たらなくなることも珍しくないのです． 一般にタイムマシンの情報の閲覧者は，必ずと言っていいほど，少なくとも自分の未来に関しては良くしたいと願っているため， タイムマシンの情報を閲覧できさえすれば，未来は閲覧した情報よりもはるかに良くなることが起きやすいのです．
これで，タイムマシンで「明日死ぬ」と出ても平常心が保ちやすくなりましたね^^ また，最悪の場合は基本的未来制御法も使えます．
こうしてタイムマシンはたとえ悪い情報が入った場合でさえ，十分改善の余地があることが分かりました！
ここまで読んでくださって有難うございます． 何か間違い等ございましたら，ご報告いただけると幸いです^^
本当の反重力発生装置の案
竜太です．どーも．
今回はやや曖昧ですが，本当の反重力発生装置の案が出てきましたのでご紹介します．
従来の反重力理論
従来，重力理論で最も成功しているのはアインシュタインの一般相対論であり， 正の宇宙定数が時空の反発力である斥力をもたらすことなどが知られているため， 反重力理論の基礎は一般相対論であると考えられてきました． 真空のエネルギーであるダークエネルギーやワームホールを潰れないように反発力で支えるエキゾチック物質なども それと一緒に考えられてきました．しかし全部に共通するのは，
- 正の宇宙定数・・・宇宙を実際に膨張させるけどちっちゃすぎて使い物にならないし，宇宙定数は定数なのでコントロールが不可能．
- 真空のエネルギーであるダークエネルギー・・・測定方法が分からない上に恐らくとっても小さくて使い物にならない．
- エキゾチック物質・・・存在自体がそもそも架空．
という感じで全然使い物になりません． 従来の理論ではこれらは全部だめそうです． では，唯一可能かもしれない反重力はどんなものでしょうか？
唯一可能だと思われた反重力
言われてみれば馬鹿馬鹿しく聞こえますが，唯一可能な反重力は「重力源を反対側に置く」です． どうですか？実に馬鹿馬鹿しいでしょう？ しかし，従来の理論で最も有望な反重力がこれなんです． 地球の反対に巨大な重力源があれば，地上に落下せずに反対に空に飛んでしまうという，実にお粗末でくだらない代物です．
それって反重力か？
当然，これが反重力と言われて納得しない人の方が多いでしょう． ところが，使用できる理論をニュートンの理論から一般相対論まで拡張しても，実際上はこの辺が限界なのです． これで反重力装置は水泡に帰してしまったかのようです．
本当の反重力理論には超弦理論が必要
今回僕が発見したのは本当の反重力装置にはどうしても超弦理論が必要ということでした． いつまでも一般相対論の枠組みではだめだったのです． それでは実際にはどういう理論で本当の反重力装置が作れるのでしょうか？
光子は開弦
まず超弦理論では光子は開弦であることに注目しましょう． 開弦の端点はブレーンという膜に接続されていて我々の宇宙はもしかしたら膜でできた宇宙かもしれません． この膜は2次元の膜ではなく高次元の膜ですので，私たちが平べったくなってしまう恐れはありません． ただし，膜の外側があったとしても開弦の端点は膜の上に接続されているので開弦は絶対に膜から飛び出せません． つまり光子は常にこの膜宇宙に閉じ込められていることになるわけです． ここで光子の弦の二つの端点の注目しましょう． 光子が電磁力を媒介することを考えると，実はこの光子を表す弦の端点には必ず電荷が存在します． このとき，全体として中性になるために，片方の端点は正電荷もう片方の端点は同じ大きさの負電荷がついています． ここから分かることは，超弦理論の立場で考えるとそもそも正電荷と負電荷の個数は一緒なので宇宙全体が電気的に中性なのは当たり前ということになります． ここでポイントは
「電気力には吸引力だけでなく反発力があるのは正負の電荷が光子の弦の端点に現れてしまうから」ということが言えます．
重力子(グラビトン)は閉弦
ここで電気力を伝えるのは開弦である光子でした． それでは重力を伝える弦はあるのでしょうか？ 実はそれは存在してグラビトンと名付けられています．
「よっしゃー，それじゃあグラビトンの反対の端点には反重力である反グラビトンみたいなのがあるから反重力できんじゃね？」
と思った方がいらっしゃるかもしれませんね． アイデアはいいのですが，実はそれは不可能なことが知られています． 何故なら，グラビトンは閉弦でそもそも端点が存在しないからです． これは困ってしまいました． 端点があれば，反重力があったはずなのに，実に残念です．
グラビトンは2階の対称テンソル
実は閉弦は2階のテンソルとしてあらわされ，特にグラビトンは対称テンソルという添え字の入れ替えで符号が変わらない性質があります． 実はこの性質は計量テンソルの対称性からやってくるものなのです．
カルブ・ラモン場は反対称テンソル
対称テンソルがあれば反対称テンソルもあってそれはカルブ・ラモン場と呼ばれています． 対称テンソルと異なり添え字の入れ替えで符号が反転するテンソルで弦理論的にはしっかり実在します．
結合定数の正の相互作用と負の相互作用
実はグラビトンは対称テンソルなので結合定数と一緒に計算すると正の相互作用をします． 一方，カルブ・ラモン場は逆に反対称テンソルなので負の相互作用をします． このため，同じ２階のテンソルで閉弦であっても全く相互作用が逆なのです．
カルブ・ラモン場＝反グラビトン？
実はここに気づけば話は速いです． そう，カルブ・ラモン場はほぼ反重力と呼べるのです． ただし，相互作用の強さは恐らく重力の1000倍のオーダーの強さになるものと思われます． こうして僕は人類史上初めて反重力の本当の原理を発見したかもしれません．(｀・∀・´)ｴｯﾍﾝ!!
反重力装置は作れるか？
ここで依然として未解決な重要な問題が存在します． 超弦理論には様々なタイプがあるのですが， 現在のところ依然としてどの弦理論が正しいかまだはっきりしていないからです． これでは実際に使える計算が分かりません． せっかく原理は分かっても数値計算が現在のところ不可能なのです． これには僕も困ってしまいました．
反重力装置は果たして作れるのか？
僕はきっと作れると思いますが，このためには本当に正しい超弦理論がどの理論かがハッキリする必要があります．
・・・まあ，お金があれば大体全部の理論を片っ端から計算して実験装置を作るって手もありますが・・・
ここまで読んでくださって有難うございます． 何か間違い等ございましたら，ご報告いただけると幸いです^^
