物理学ニュース速報 - 1080889023

74：名無しの物理学徒：2005/07/25(月) 11:21:21: 【物理】重力のドーナツで過去へ旅行に出かけよう！
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1121869146/l50

　イスラエルの理論物理学者によると、過去にさかのぼる旅行をする上での大きな障害の
一つが取り除かれた。その鍵となったのはドーナツ型だったとのことだ。
　時間旅行は、アインシュタインが大きな質量が時空をゆがめ、光の速度に近い旅行者に
は時間の進み方が遅くなる傾向があるということを見いだして以来理論的には可能だった。
　そのため、未来に向かって進むのは簡単だ。例えばある種の短寿命宇宙粒子。それらの
旅路は私たちには何千年にも見えるが、粒子たちにとってはたった数分のうちに宇宙空間を
駆け抜けて崩壊する前に地球に到着してしまったように感じられるだろう。要するに、粒子は
年月を越えて生き延び、未来に旅してしまったということだ。
　しかし、過去へと引き返すとなると更なる問題が付きまとう。研究者らはこれを達成するには
（既に存在が知られている）中性子星、（知られていないけど）ワームホール、あるいは想像
することだけが可能な不思議な物質といった奇妙なものが必要だと考えてきた。
　Haifaにあるイスラエル工科大学TechnionのAmos Oriによれば、アインシュタインの理論に
よると、空間をひねることにより任意のサイズのドーナツのような局所的な重力場を作り出す
ことができると彼は言う。重力場線はこのドーナツの外周を取り囲み、時間と空間は互いに
きつく湾曲しあっている。この理論では非標準型の仮想物質の必要性はない。
　これがどのようなものか、現実世界においてどのようなものに相当するのかについて記述
するのは難しいが、数学的にはドーナツの生成された時と現在の間のいかなる期間も、ドー
ナツの内側の真空のどこかに存在しうることが示された、とOriは言う。必要なのは、どうやって
そこに到達するかということだ。
　理論的には、タイムマシンができれば過去のどの時点にも戻ることが可能になるはずだと
する論文をOriはPhysical Review Letters誌に発表した。彼の理論のちょっとした欠点は、どう
やって重力のドーナツを生成することができるかを彼自身見つけていないことだ。しかしいくつ
かのアイデアは持っている。「すごく大雑把だけど、大きな質量を素早く円運動させる必要が
あるだろう。」
　「この論文は従来のモデルを改良するものだ」と「How to Build a Time Machine」の著者
であるオーストラリアSydneyのMacquarie大学の理論物理学者Paul Davies。
　過去への旅行についての有力なモデルは、ワームホールを通って素早く移動すると言う
過程を含んでおり、これが二つの離れた場所の近道になる。もしとても重い中性子星のよう
なと地球とをワームホールで結ぶことができれば、両端に時間的な差を生成することがで
きるだろう。これは高密度な中性子星の表面では地球よりも時間の進み方が30%遅くなると
いった、質量が時空を捻じ曲げることによる。
　しかし、ワームホールは油断のならない相手で、それら自身の強力な重力で崩壊してしま
わないように手を打たなければならない。Pasadena、カリフォルニア工科大学の理論物理学
者Kip Thorneは、ワームホールを開いたままにしておくには、何らかの形の非標準的な反重
力物質が必要になるになるだろうと考えている。しかし残念ながら、そのようなものはいま
だ見つかっていない。
　また、ドーナツモデルにはまだ解決しなければならない点もある。この小さな真空の核の
不安定性を克服できないかもしれないとDavisは考えている。「閉じた時間のようなカーブは
量子的な変動に対して本質的に不安定だ。」ドーナツ中の巨大エネルギーの怒涛のような
流れがドーナツを破壊してしまうだろうと彼は予想する。
　Oriもエネルギー変動が問題であることを認めるが、解決可能であると考えている。「でも、
私たちの世代のうちにはできないだろうけどね。」彼自身はタイムマシンを製作することが
できる可能性は半々と見ている。

記事オリジナル、関連記事、リンク等はこちらです。
News@nature.com 13 July 2005; | doi:10.1038/news050711-4
Gravity doughnut promises time machine
Mark Peplow
http://www.nature.com/news/2005/050711/full/050711-4.html

A Class of Time-Machine Solutions with a Compact Vacuum Core
Amos Ori
Phys. Rev. Lett. 95, 021101 (2005)
http://dx.doi.org/10.1103%2FPhysRevLett.95.021101

関連スレ：
【物理】因果律を隠し味に使った宇宙のつくりかた
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1097857120/ (04/10/16)