物理学者がワームホールで過去にタイムトラベルを可能にする理論上の方法を考案

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　理論物理学者は物理学のルールの抜け穴や矛盾を探している。

　カナダ、アルバータ大学の物理学者が見つけ出した抜け穴を利用すれば、時間は過去から未来へ流れるというルールを回避できるかもしれないという。

　つまり、少なくとも”理論上”は過去にタイムトラベルすることが可能になるのだ。

　具体的には時空の近道とされる謎めいた「ワームホール」を利用する。リング状ワームホールという特殊なタイプのものなら、そこをくぐることでまた同じ時間へと戻れるのだという。

時空のワームホールとは何か？

　よくSF映画などに登場する「ワームホール」とは、この宇宙に広がる時空と時空をつなぐトンネルのような仮設上の構造のことだ。

　私たちはこの宇宙を3次元の空間として認識しているが、話を簡単にするために空間がぺらぺらの紙のようなものだ考えてみよう。

　その紙の上に点を2つほど記してみる。2点間の距離が空間の距離だ。

　宇宙の時空は、大きな質量があると曲がる。そこでこれを紙で再現してみよう。ただ普通に曲げればいい。どんどん紙を曲げれば、いずれは2点をくっつけることができるだろう。これがワームホールだ。

　2つの点は離れているはずなのに、ワームホールを通り抜ければ、その距離を無視して近道することができる。

　この性質をうまく利用できれば、あら不思議！ SF映画ように遥か遠くの宇宙まで一瞬で行けるようになる。

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リング状のワームホールでタイムトラベルが可能に（理論上）

　実際のところ、ワームホールは理論上のもので、この宇宙にそれらしきものはまだ見つかっていない（2016年の仮説によると、ブラックホールの中心にあるらしい）。

　それでも科学者たちは、この不思議な時空トンネルをどうにか潜り抜ける方法はないものかと、さまざまな理論を提唱してきた。

　そして今回、カナダ、アルバータ大学の研究チームは、ワームホールを利用してタイムトラベルする方法を考案している。

　そのワームホールは少々特殊なタイプで、2016年にケンブリッジ大学の理論物理学者ゲーリー・ギボンズらによって考案された「リング型ワームホール（ring wormhole）」というものだ。

　このリング型ワームホールは、ブラックホールが作り出すような球状の時空の歪みとは違って、いわゆる”平坦な宇宙”をつないでいる（異なる宇宙をつないでいる可能性すらある）。

　ここに双対性回転（duality rotation）という電磁場の相互作用や、いくつかの変換を適用してやる。

　するとリング状の質量が時空に不思議な歪みを作り出し、この宇宙の2点をつなぐトンネルが誕生するのだ。

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ワームホールを通過することで過去へのタイムトラベルが可能に

　今回の研究チームが検証したのは、さまざまな状況においてこのトンネルがどうなるのかということだ。

　たとえば、リングの上に動かない質量が置かれていたとしたら、どうなるだろうか？ あるいは、リングの入口と出口が同じ宇宙にある場合はどうなるのだろう？

　こうした検証の結果、浮かび上がってきたのが、「時間的閉曲線」と呼ばれるものだ。

　これは物体や光線がまっすぐ進んだ場合、いずれ最初とまったく同じところに戻ってくることを意味する。

　しかもそれは、空間だけでなく、時間という点でも同じなのだ。だからこのワームホールを通過することで、過去に戻ることができる。

　車椅子の天才、故スティーブン・ホーキング博士も考えていたように、残念ながらこの時間旅行トンネルは、ちょっとしたことで通行不能になってしまう。

　だが未来のことは誰にもわからない。もしかしたら、いつか登場する天才物理学者が物理ルールの抜け道を見つけて、ワームホールを上手に通り抜ける方法を考案するかもしれない。

　この研究は『Physical Review D』に掲載される予定だ（現在、査読前のものが『arXiv』（2023年5月6日投稿）で公開されている）。

References:Physicists Just Figured Out How Wormholes Could Enable Time Travel : ScienceAlert / written by hiroching / edited by / parumo

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