2022-08-24

タイムマシン～瞬間情報転送装置の配置～

竜太です．ども，ども．

今回は瞬間情報転送装置の配置法と時刻の同期について若干詳しくご説明いたします．

4台の人工惑星の配置の欠点

私の情報のタイムマシンは1段階だけ巻き戻すときは最小構成は4台の人工惑星を用います．しかし，当時十分考慮してなかったのですが，電波を使う瞬間情報転送装置を用いる場合，実際には7台が最小構成になります．それには次のような事情があります．この構成のタイムマシンの場合，瞬間情報転送装置は合計3か所で使われています．つまり， $K$ 系から $K$ 系へと $K'$ 系から $K'$ 系へと $K$ 系から $K'$ 系への3つです．ただし，今回は話の本質に関係ないので，円軌道ではなく直線軌道を想定しています．まずは簡単な同じ慣性系同士の変換を考えてみましょう．瞬間情報転送装置は同時刻変換しますから，同じ慣性系の異なる2点で変換すると，時刻は同じになるはずです．これを変換と言っていいのかどうかは今は問わないことにします．いま，電波を使った瞬間情報転送装置の場合，電波の発生源からほぼ等間隔離れた地点が瞬間的に結ばれます．『ほぼ』と断ったのは，本当はハーフビームスプリッターを反射すると位相が波長に応じてずれるから同時で結ばれる地点もわずかにずれるのですが，最低でも数キロも離れたとこの人工惑星と通信するためこの差は小さすぎて全く問題なく無視できるからです．このため本当は瞬間的に結ばれる2地点の人工惑星の中間地点に瞬間情報転送装置用の電波発生用の人工惑星が必要になってしまうのです．これで少なくとも2台は追加になってしまいますね．つぎに，異なる慣性系同士の同時刻変換を考えてみましょう．これは一見難しそうですね．ですが先ほどと全く同じようにして考えることができます． 2地点の中間地点はこれら2地点の平均速度になるわけですが，この地点から電波を出して，電波を受け取ったタイミングで同時が定義されます．先ほどと何も変わるところはありません．違うのは位置関係が刻々と変わってしまう点だけです．こうして，最小構成のタイムマシンが，この電波を用いた瞬間情報転送装置を使う場合は，7台必要なことが分かりました．

台数は減らせないのか？

この方式にすると，地球軌道では最低3000台程度は人工惑星が必要になってしまいます．もっと台数を減らすことはできないものでしょうか？それには中継地点を無くすしか方法はありません．それは可能なのでしょうか？

リンクの確立だけする瞬間情報転送装置

これまで，2種類の瞬間情報転送装置が存在しました． 1つ目は，通常の電波を使った瞬間情報転送装置です．これをタイムマシンに用いると中継地点用の人工惑星が必要なことはすでに見てきました． 2つ目は，無伝送路瞬間情報転送装置です．これは伝送路なしで瞬間的に遠方と通信できるのですが，欠点は片方を運ぶと，相対論的効果で時間がずれてしまう問題があります．つまり，狙ったとおりに同時刻を作り出せませんのでこちらはタイムマシンに使うことができません．そこで新たな規格が必要になります．それはリンクを確立する際だけ電波を用いる方式です．量子もつれを確立する際だけ電波を用いるので，中継地点はいらず，一方から他方へリンク確立用の電波を出すだけです．リンクが確立してしまえばもつれは保持されるので，後は電波を止めてしまっても大丈夫なわけです．この方式なら，中継地点はいらず，通常は電波も出しませんので，帯域の確保に神経をとがらす必要もありません．やっと最も良い方法が発見されました！

タイムマシンはバージョンアップされた！

こうして，中継地点が要らず，通常は電波を用いないタイムマシンが出来ましたので，タイムマシンは確実にバージョンアップされました．情報のタイムマシンはまたまた便利になりました！

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^^

2022-08-22

やっぱりエントロピー増大則は決して破らないタイムマシン

タイムマシン熱力学物理学

竜太です．どーも．

表題通り，私の情報のタイムマシンはエントロピー増大則だけは決して破れないらしいことが分かりましたので，ご報告いたします．

エントロピー増大系を作ってみる

$N$ 個の ${0,1}$ 列からなる1次元の系を $S$ とします． $S$ の最初の状態は $N$ 個のビットが全部 $0$ とします．ここで(量子)乱数発生器で $N$ 以下の自然数 $k$ を発生させ， $t = T$ の周期で $k$ 個目あるいは $k$ 桁目のビットを乱数発生器で発生させた1ビットの数値が $1$ ならビット反転させ， $0$ ならビット反転させないようにします．このステップを比較的長い時間 $t = t_{\alpha}$ 繰り返し実行したときの，系を $S_{\alpha}$ ，その時のビット列を2進数の $N$ 桁の数 $m_{\alpha}$ で表し，エントロピーを $I_{\alpha}$ とすると，エントロピー $I_{\alpha}$ は $p$ 個のビットが $1$ になっている場合， $N$ 個の中から $p$ 個を順番に関係なく選ぶ組み合わせの対数だから，

$\displaystyle I_{\alpha} = \log _2\frac{N!}{(N-p)!p!}$

となります．試しに初期状態として $p = 0$ の場合と $p = N$ の場合を代入してみると，

$\displaystyle I_0 = \log _2\frac{N!}{(N-0)!0!} = \log _2 1 = 0, I'_0 = \log _2\frac{N!}{(N-N)!N!} = \log _2 1 = 0$

となり，最低の状態が実現されていることが分かります．この実験を永遠に続けると， $N$ が偶数の場合，エントロピー $I_{\alpha}$ は徐々にゆっくりにはなりますが，だんだん大きくなり，最終的に $I_{\infty} = \log _2\frac{N!}{(\frac{N}{2})!(\frac{N}{2})!}$ ぐらいになってから落ち着きます．このようにこの実験系では自然界のエントロピーと全く同様に，飽和するまではエントロピーが増大し続けるのです．これを利用して実験を行います． (なお，エントロピーの時間発展のグラフを表示しておくとなお良いでしょう)

未来からエントロピーが減少したらtrueを送ってみる

ある時刻 $t = t_1$ に系 $S_{\alpha}$ のエントロピーが $I_{\alpha}$ であり，それより先の時刻 $t = t_2$ に基本的未来制御法で，この時刻の系 $S_{\beta}$ のエントロピー $I_{\beta}$ が $I_{\beta} \lt I_{\alpha}$ ならtrue，そうでないならfalseを過去に送るようにします．そして，観測しないでtrueに収縮させます．さて，果たしてこの実験を行うと未来のエントロピーは小さくなってしまうのでしょうか？

エントロピーは減少しない

この実験，単なる基本的未来制御法じゃないか！だから当然うまくいく！と思いきや，全くうまくいかず，エントロピーは何度やっても増大してしまいました．この実験結果は何を意味するのでしょうか？

タイムマシンはエントロピー増大則を破れない

この結果が意味するのはタイムマシンがエントロピー増大則を破れないというものです．たとえ私の情報のタイムマシンでもエントロピー増大則は破れないのでそれで死んだ人間が生きかえるといった不自然すぎることは起きなかったのです．さて，タイムマシンがエントロピー増大則を破れないことは分かりました．ところが面白いことにある現象だけは可能性として示唆されるのです．

タイムストップは禁止されていない！

思考実験をしてみましょう．上で作った量子系は周期 $t = T$ でランダムに時間発展します．そこで，1ターンをその $T$ にとり，1ターンでビット反転が起きた世界をfalse，起きなかった世界をtrueにして 1ターン前の過去にtrue,falseを送り，基本的未来制御法で強制的にtrueに収縮させます．すると，1ターン後は当然なにも変化しないもの思われます．実はこの場合のようにエントロピーの増大が十分小さくなるような時間経過をとれば，全く変化しないようにできると考えられます．そこで，毎ターン毎ターンこれを繰り返すと，なんと系は全く変化しなくなるはずです．これは十分長い間実験することができますので，その間ずっと系は変化しません．これがタイムストップです．この方法を使うと時間は凍結できるのです．ただし，実際のタイムマシンはプランク波長の $\frac{1}{c}$ 倍のオーダーの $T \simeq \frac{\hbar}{c}$ の時間間隔で情報を送れませんので，実際の現実の系では時間がスローモーになるだけで凍結はできません．それでも時間発展をゆっくりに制御できるのです！

基本的未来制御法でも藤井聡太に勝てないわけ

こうして藤井聡太に基本的未来制御法を使っても勝てないわけが分かりました．簡単に言うと藤井聡太の将棋に勝つ状態のエントロピーが低すぎて初期状態と比べてエントロピーの増大が全くないからだったのです．一方，チェス必勝法で勝てるのはチェスの1ターンである一手ごとに解を送っているためエントロピーのコントロールに成功しているためだったのです．これでようやくすっきりと理解できました！

時間の解明には熱力学が必要

こうしてみてみると，時間学の解明には相対論だけでなく熱力学・統計力学も重要であることが分かります．これより，相対論は熱力学的帰結である可能性があり，熱力学は量子力学的帰結である可能性があり，この三者は車輪の両軸のような役割を果たしていることが考えられます．あまりにも難しいですが，一生かけて解きほぐしたい謎です．

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^^

2022-08-22

エントロピー増大則には逆らえないタイムマシン

タイムマシン熱力学

竜太です．どーも．

今回またタイムマシン関連で大きな発見があったかもしれないのでご報告します．

マウスを寝かす実験

起きているマウスを用意します．そして次のような基本的未来制御法を用意します．マウスが起きている世界からfalse寝ている世界からtrueを過去に向かって送ります．すると現在はマウスが起きていてfalseかマウスが寝ていてtrueの状態になってます．ここで観測しないでtrueを代入すると，実験前まで起きていたマウスは寝てしまいます．値trueを観測すると確かに寝てしまいますがそれではただの基本的未来制御法です．ポイントは観測しないで値を代入してもその効果は起こるということです．次に遅れて値をfalseに収束させて過去に向かってfalseを送ると，マウスは目覚めます．これにより，マウスを起こしたり寝かしたりが自由にできることが分かりました．

マウスを殺す実験はできない

生きているマウスを用意します．そして次のような基本的未来制御法を用意します．マウスが生きている世界からfalse死んでいる世界からtrueを過去に向かって送ります．すると現在はマウスが生きていてfalseかマウスが死んでいてtrueの状態になってます．ここで観測しないでtrueを代入すると，実験前まで起きていたマウスは一時的に死んでしまうでしょうか？値trueを観測すると確かに死んでしまいますがそれではただの基本的未来制御法です．マウスはこの実験で死にませんでした．これはいったい何を意味するのでしょうか？

エントロピーの大きな減少は起こせない！

上の実験の別バージョンとして溶けてない氷をfalse溶けた氷をtrueとして，値にtrueを代入して氷がすぐに溶けるをやっても溶けませんでした．もちろん最後の状態も少しは氷が溶けるのですが，大幅に溶けてからまた固まり始めて少しだけ溶けた状態になったりはしませんでした．どうやら，エントロピーの減少という現象がタイムマシンでは起こせない現象の様なのです！

時間が巻き戻せないのはエントロピーの増大則のためか？

タイムマシンで時間は巻き戻せます．また小さなエントロピーの減少も十分可能なようです．しかし溶けた氷がまた固まったり，死んだマウスが生き返るような現象は原則的に起こせず，その代わりに寝たマウスを起こすことしかできないようです．これはタイムマシンですら，エントロピーの増大則には勝てないことを意味します．しかしここで謎が起こります．ムペンバ効果はエントロピーの増大則を破っているように思えるからです．つまり，自然界にはエントロピーの増大則を破るように見える現象が存在するのに，何故，タイムマシンはエントロピーの増大に逆らえないのでしょうか？

ムペンバ効果はエントロピー増大則を破ってない

実はこれはムペンバ効果のクーラーの問題の議論を誤っているためです．まずは通常のクーラーを考えましょう．通常のクーラーは室温を下げているので，エントロピーを減少させているように見えます．エントロピーって何？っていう方はとりあえず『熱』と思っといてください．通常のエアコンは室温を下げますので，室内のエントロピーを減少させます．でもこれをエントロピーの増大則を破っている！と主張したら物理科の学生に笑われてしまいます．なぜならクーラーは室外機から室内を冷やしたより多くの熱を放出しているので，環境に放出する熱は逆に増えているからです．つまりちゃんとエントロピー増大則を破ってません．実はムペンバクーラーも全く同じ理由で，エントロピーの減少は起こしていなかったのです．つまり，今のところ，エントロピー増大則を破ることは何故かタイムマシンでも不可能だったのです！

エントロピーは時間の向きを規定するのか？

こうしてみると，タイムマシンが機能するのも，エントロピー増大則が時間の向きを決める，つまり，エントロピーが増大する方向が未来側と決まっていることと関係がるかもしれません．引き続き調査したいです．

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^^

2022-08-21

神の目線判定実験の解

妄想思考実験空想科学タイムマシン

ども，竜太です．どーも．

今回は多分信じることが不可能な実験の解について検討します．題して『神の目線判定実験の解』です．

基本的未来制御法？

基本的未来制御法とは猫が死んだ未来からtrue，生存している未来からfalseを送ってもらって，観測しないでtrueに収縮させると猫が死んでしまうというものです．ここで，猫が死んだあと過去に向かってtrueを自動で送ると，trueを入力したのは自分ではなくプログラムが入力したことになります．しかしこれで本当に良いのでしょうか？

誰も死んだ猫を観測していない

プログラムが猫が死んだ世界からtrueを送っているわけですが，実はかなりおかしなことが起こってます．そうです，プログラム自体は猫が死んだかどうか観測するセンサーとかはついていないので，絶対に猫が死んだかどうか判定できないはずなのです．それにもかかわらず猫が死んだ場合だけtrueを過去に送っていることになります．この原理はいったいどうなっているのでしょうか？

神の目線を仮定する

そこで少し信じがたい仮定ですが，神の目線を仮定します．神のような存在が，猫の生き死にを観測してtrueを送らせているという仮定です．これで全部説明がつくわけでは今のところありませんが，誰が観測したのか，は説明がつきます．ただし，この仮説が正しいかどうかはこの実験だけでは分かりません．非常に深い内容がある実験結果に一体こんな簡単な仮定でいいのか疑問を抱くでしょうが，そもそも，実験的にこの仮説が正しいのかどうか，峻別できなければ，カール・ポパーの反証可能性の原理から言って，科学的仮説とはみなせません．一体このことを峻別する方法は存在するのでしょうか？

大きな掛け算を実行する

神の目線仮説を実証するには神しか知りえないことを利用するのが理想的です．しかし，そんなものはあるのでしょうか？例えば量子乱数発生器で乱数を発生させ，表示窓に表示しないなどはどうでしょうか？タイムマシンで乱数が発生した後の世界で表示窓の電源を入れないで実験し，表示が見えない世界から発生した乱数を当てさせるというものです．そしてあとでタイムマシンで送られてきた数値と電源を入れた表示窓に表示された数が一致すれば神の目線があると判定するものです．この実験は一見すると良いようですが，一つ欠点があって，それは乱数は，表示窓に電源を入れる前までは，重ね合わせ状態になっている可能性が否めないというものです．そこでもっと確実な方法として次のようにします．その場にいる人間が暗算できない大きな掛け算を電卓で実行してブラックボックスの中に表示します．このとき，どの数とどの数を掛けるのかだけはブラックボックスの外側からもともと見れるようにしておきます．そうして，ブラックボックスを取り払う前の時点からタイムマシンで過去に向かって計算結果を送ります．また，未来は過去に受け取った番号をそのまま過去に流すようにしておきます．計算結果を見た後でブラックボックスを外して値を確認します．このとき，もし値が一致していれば神の目線で演算結果を見ていたか知っていたことになるわけです．果たしてこの実験をするとそんなおかしなことは起こるのでしょうか？

神の目線は存在する！

この実験をすると，現場の目撃者がだれ一人，正しい掛け算の結果が予測できないにもかかわらず，必ず正しい演算結果が返ってくるはずです．したがって，これより，神の目線が存在するという実験結果が得られます．これにより，タイムマシンで誰も入力者がいないのに正しいくじの当選番号が送られてくるのは，神の目線で見た当選番号が送られてきたことだと分かります．神の目線は存在するのです！

実はブラックボックスも要らない

実はこの実験，電卓もブラックボックスも要りません．ただ単に大きな掛け算を紙に書いて待つだけでよいのです． (ただし，未来から送られてきた番号を過去に送る機能だけは必須ですが) 後は神の目線で正しい掛け算の結果がタイムマシンで送られてくるのです．信じられないって？僕も信じられません．ただし，未来の自分が宝くじの当選暗号を入力するのと本当はちょっとしか違わないのかもしれません．何故なら基本的未来制御法で誰も入力しなくても正しい掛け算の結果を送れるからです． (この場合，数値の入力は必要ですが)

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^^

2022-08-19

竜太の技術でまだ成功していない技術

妄想アイデア

ども，竜太です．

今回私が考えた技術でまだ成功しておらず，当分成功しそうにない技術が沢山見つかりましたので，恥を忍んでご紹介します．一部の人を惑わしてしまって申し訳ないですm( )m

人工意識

意識が松果体に宿る点は非人道的な人体実験で明らかとなったようですが，人工意識完成までの道のりはまだまだ長く，はるか遠い将来の夢となっています．

人造肉(植物肉)

Plants Meatは，あまりにも難しい技術でほぼ永久に作れない技術かもしれません．

人工冬眠

不凍液を使用してもマイクロ波を照射してもまだまだ全くうまくいってませんでした．

エイズ治療法

サイトカインシンドローム対策だけでは到底ダメでした．

カラーホログラム

RGB三色のホロフィルムを張り合わせるだけではだめでした．

元素生成機

当然レーザー冷却の技術だけでは無理そうです．

ダイヤより硬い金属

ダイヤより硬い材料はダイヤの1.5倍程度が限界で，しかもお金がやたらかかるようです．

光線銃

大量のエネルギーを供給する方法も，高エネルギーに耐える構造も，小型化も，高出力化もすべて厳しいようです．

物流利用ロボット製造ロボット

予算の問題で無理でした．

特殊な反物質燃料

その構造が作れない上にお金もやたらかかりそうです．

能動的自己組織化物質

まだまだ研究が始まったばかりです．

キャタピラ型ヘリコプター

重すぎて飛びませんでした．

単眼3Dカメラ

まだできていません．

大きなところがまだできそうにない

人工意識など，大きな部分で難しすぎて，まだまだ全く見通しが立っておりません．加えてお金も足らないので厳しい状況です．まだ完成していないとはいえタイムマシンは絶対に作れる技術なのですから，まずこれを作ってお金を稼いでおくことが重要でしょう．

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^^

2022-08-17

コレステロールを取り除くナノマシンの案

ロボットアイデア

ども，竜太です．どーも．

今回は初めてナノマシンに関する案が出たのでご紹介します．題して『コレステロールを取り除くナノマシン』です．

血管は細くなったり詰まったりする

そうなのです，人間の血管は年を取ると細くなったり詰まったりします．これはコレステロールが蓄積されて細くなる場合や血栓などが考えられます．従来，これらの治療にはバルーンカテーテルと言って，ステントで血管の内側を広げるしか抜本的な対策はありませんでした．しかしこれは血管が奥の方の血管の場合，カテーテルがそこまで入れず，治療が不可能な場合があるし，技術的にかなり難しい問題が多々ありました．

ナノマシンで治療できないか？

そこでこれに変わる治療法としてナノマシンを注射などで血管に注入し，ナノマシンで血管を補修・メンテするという案が考えられてきました．しかし，これまでは，

ナノマシンのエネルギー源はどうするのか？
ナノマシンのコントロールはどうするのか？
治療が終わった後のナノマシンはどうするのか？

などなど，様々な点が解決しておらず，あくまでも将来の未来技術の一つとして挙げられるのが常でした．今回僕は上記３点をすべて解決する方法を考えましたのでご紹介します．

超音波をエネルギー源にする

向きのある超音波の場によって，任意の方向を向いたナノマシンを一定の向きに移動させることができます．例えば脈動する低周波の超音波などによってその向きと同じか逆方向にナノマシンを移動させます．これはその低周波に同期したモーターに接続されたスクリューなどで一方向に移動します．また，ドリルはより小さいのでより高周波の超音波に同期するモーターに接続されているため，低周波と高周波の超音波によって移動とドリルの使用ができます．ドリルは血栓を削って詰まりを取り除いたり，コレステロールを削って血管の細くなったところを修復したりできます．移動方向が超音波の場でコントロールできるため，注射針で注入する0.01ｍｍ程度のナノマシンは必ず，超音波の場で決まった方向に移動します．これで

ナノマシンのエネルギー源は少なくとも2種類の超音波
コントロールは低周波と高周波の向きのある超音波の場

となります．

溶解剤で溶けるナノマシン

問題はこのナノマシンを取り除く方法ですが，一定の薬剤を血液中に注射すると，これらのナノマシンは特殊な素材でできているため勝手に溶けるようにしておきます．これによってナノマシンを取り除くのが容易くなります．

ナノマシンは溶解剤の注射で溶ける

体外から当てる超音波発生装置で自在に操作

こうなると，体外から当てる超音波発生装置で自由自在にこのナノマシンを操作できるので，血管の深いところまではいって血栓を取り除いたり，コレステロールを取り除いたりできるようになります．こうして，血管の治療が容易くできるナノマシンができることが分かりました．

初めてのナノマシンのアイデア

これは僕にとって記念すべきナノマシンのアイデア第一号になります．これからもナノマシンについて考えていきたいです．

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^^

2022-08-13

タイムマシン用確率波の群位相を光速度で伝える方式

タイムマシンアイデア

竜太です．

今回はコンパクトですが，タイムマシン用の人工惑星の通信装置の案をご紹介します．この案で，タイムマシンで電波を使用する箇所が全くなくなります．

タイムマシンは電波を使う

僕のタイムマシンは，二通りの電波を使います．

瞬間情報転送装置の電波
ローレンツ変換を行うための古典通信用の電波

の二つです．このうち，1. はLOCCを用いないエネルギーテレポーテーション装置で代用できるため，電波を使用しないことができます．問題は2. です．こちらは電波を使わずにどうしたらよいのでしょうか？

確率波の群位相を光速で伝える

LOCCを使わなくても何らかの確率波が間の空間を伝わっているような状態は作ることができ，この状態は間の空間を電波が伝わるのとは全く違った状態にできます．そこでこの空間を確率波の群位相が光速で伝わるようにすると，この光速で伝わる群位相は恐らくローレンツ変換に従うかもしれません．こうして人工惑星のタイムマシン全体から電波を使用する部分が完全になくなりました！

電波を使わないので帯域の問題がない

電波を使わないと様々なメリットがあります．

帯域が足りなくなる心配がない
ノイズに強い

などです．こうして人工惑星のタイムマシンはさらに高性能になりました．

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^^