ガニメデの優しい巨人4 -重力制御

このブログでは、主に宇宙を題材にしたSF小説の中から、科学や物理に関連するトピックを選んでわかりやすく解説します。宇宙に興味のある方はもちろん、これまでSFを読んだことのない方にも、科学の扉を開くきっかけになる事を目指しています。読む時間は5分程度なので、スキマ時間に読めば軽い気分転換にもなるでしょう。そして小説を読んだ後にもう一度この記事を読むと「なるほどー」な感覚が楽しめると思います。

今回は、ジェイムズ・P・ホーガンのSF小説「ガニメデの優しい巨人」から重力制御の話です。

木星の衛星ガニメデで発見されたガニメニアンの宇宙船は、回転による擬似的な重力ではなく、重力そのものを作り出す機構を備えていました。

そして、トランスファーチューブと言う管が宇宙船内に張り巡らされていて、管の中の重力を制御する事によって人や物を高速で移動させていたのです。

つまりガニメニアンは、2500万年前に局所的な重力場を操る技術を持っていました。

重力を人工的に作れるか

もちろん、これはSF小説の話です。それでは人類が人工的な重力（遠心力ではなく）を作り出す可能性は、どれくらいあるのでしょうか？

結論から言えば「理論的には可能性がゼロではないが、現実的には極めて困難」というのが、現時点での科学的な見解です。

人類が「自然界の重力とは異なる形で人工的な重力を作る」には、現在の物理法則のさらなる発展や、重力そのものに対する理解の大きな進展が必要です。例えば、将来「重力の量子理論」が確立されれば、全く新しい重力制御技術が見えてくる可能性はあります。

「重力の量子理論」とは

現在、私たちの宇宙の基本法則には2つの柱があります：

（１）一般相対性理論（アインシュタイン）
アインシュタインが発表したこの理論では、 重力を「時空のゆがみ」として記述します。時空の歪みは、宇宙規模の現象（星、銀河、ブラックホール）で強力に働きます。

（２）量子力学
原子・素粒子などの微小な世界を扱う理論です。電磁気力や核力などの他の3つの基本的な力（強い力、弱い力、電磁力）をうまく説明できます。

もし人類が重力を量子的に扱えるようになれば何ができるでしょうか。
・重力の「粒子的な性質」が理解できる
　これにより、重力を制御したり生成したりする新しい技術（たとえば局所的な重力場の発生）が理論的に可能になるかもしれません。
・時空そのものを操作する理論基盤ができる
スペースドライブやワームホールのような「時空操作型移動」技術も、空想から科学に近づくかもしれません。
・ブラックホール内部やビッグバン直後の宇宙が解明できる
　超高密度・超高エネルギーの極限状態でも「重力」がどう働くかがわかり、宇宙の本質への理解が飛躍します。

量子重力制御が実現した世界をSF小説風に描くと

「2120年、欧州重力研究所とアジア連合が共同開発した「量子時空制御装置（QSCU）」が初の実用試験に成功。」「これは、真空中に人工的な微小時空曲率を作り出すことによって、重力に似た加速度場を生成するものである。」「この装置は、宇宙船の特定の床面だけに重力と同じ“下方向の力”を発生させ、遠心力や回転を使わない人工重力を初めて実現した。」

おわりに

いま注目されている量子重力理論には、例えば、粒子を「ひも」として考えることで、重力子を自然に含むとする弦理論や、時空そのものを量子化し「空間の最小単位」が存在するとするループ量子重力理論などがあります。

現時点では、「人工重力制御」の技術はまだSF的領域にありますが、重力の量子理論が完成すれば、その制御方法や新しい技術の道筋がはっきり見える可能性があるのです。

未来の技術には、わくわくするような可能性が広がっています。

参考リンク

超弦理論の数値シミュレーションが描く宇宙誕生の様子

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