SF用語の(中途半端な)基礎知識

出典・元ネタは聞かない方が身のためです(笑)

ア行   カ行   サ行   タ行   ナ行

ハ行   マ行   ヤ行   ラ行   ワ行

ア行

アダムスキー
 1950年代、金星人と友達になって金星に行き、金髪の美女といい仲になった、と言いふらしていたホラ吹き(笑)。また、その金星人が乗っていたUFOはあまりにも有名。普通、私たちが想像する、半球状に円盤がついた形(アダムスキー型UFO)は彼の話から来ている。

アニマ
 男性の中に潜む絶対女性像。対義語アニムス。

アニムス
 女性の中に潜む絶対男性像。対義語アニマ。

アンドロイド
 ロボットの項を参照。

イオ
 木星の衛星の一つ。火山活動が観測されている。

イオンエンジン
 現在使われている液体・固体燃料を用いた化学エンジンに変わり、開発が進められている新世代エンジン。現在開発が進められている物は、キセノンガスをイオン化し、電気的な推進力(イオン化したキセノンガスと、宇宙に漂う物質の電位差を利用して推進する)を発生させる方法。これにより、化学燃料の約10倍の推進力を得られる。NASAの「ディープ・スペース1」や、ISAS(文部科学省宇宙科学研究所)の「ミューゼスC」などに搭載。

一次元
 世界の構成が点のみで成り立っている世界。今そこにあるだけで、そこには距離はない。

宇宙速度
 物体を宇宙に上げるためにに必要な速度。ちなみに、第一宇宙速度(地球軌道上を円軌道で周回させるために必要な速度)=7.9km/s、第二宇宙速度(重力圏を脱し、太陽の周回軌道に乗る=脱出速度)=11.2km/s、第三宇宙速度(太陽の重力も振り切り、外宇宙へ進む)=16.7km/s。

宇宙の晴れ上がり
 ビッグバンの膨張につれ、宇宙は1000億Kと言う超高温の状態からどんどん冷えていった。原子核の結合から30億年経つと、宇宙の温度は4000K〜3000Kになる。ヘリウムや水素の原子核が電子を捉え、安定した原子を作れる所まできた。これに伴い、光子(輻射)は電子との作用がなくなって光として直進できるようになり、宇宙が透明になる。これを「宇宙の晴れ上がり」と呼ぶ。
 この、「宇宙の晴れ上がり」によって、ヘリウムや水素という物質ができ、それがガスとなって巨大な固まりを形成し始める。これが原始銀河の誕生。このように、ガスが固形化するまでの過程は分かっていないが、現在よりも宇宙が小さく、つまり密度が高かったため、そのようなことが起こりえたのではないか、と考えられている。ちなみに、現在の宇宙は「晴れ上がり」から約150億年後と言われている。

ウラシマ効果
 特殊相対性理論で、速度に反比例して時間の流れは遅くなる、という現象。物体の速度が高速に近くなればなるほど、速度が遅い物体に対してその経過時間は短くなる→亜光速の機体に乗って旅をして帰ってきたら、友人はみんな歳を取っていた、というような。英空軍、米空軍の合同で音速航空機で実験。それが事実であることが確認されている。

エーテル
 絶対静止物質。宇宙には、目に見えないこれが充満している、とするのがエーテル宇宙論。但し、エーテル宇宙論には相対論で対抗できる、とされている。ドイツの科学者・ローレンツが提唱。
 光を用いてエーテルに対する地球の速度を検出するマイケルソン・モーリーの実験で、光速度はどの慣性系でも変わらず、エーテルに対する物体の運動は検出できないどころか、マクスウェル方程式が運動物体に関して静止している慣性系でも成立するというので、ローレンツが、ローレンツ収縮(エーテルに対して運動物体は収縮)を仮定し、局所時(運動物体に静止した慣性系に流れる時間で、絶対静止系の時間と空間の関数になる。ただし仮想の概念)を用いて、ガリレイ変換(空間座標をx'=x-vtに変換)に対して、力学の法則(の式の形)は変わらない(例えば、ma=F(:空間座標x)→ma'=F'(:空間座標x'))、つまりどの慣性系(慣性系同士は互いに等速度運動する=特殊な慣性系は存在しない)の修正(ローレンツ変換となった)をしましたが、結局これはエーテルや、絶対静止の慣性系がそもそも存在しないと解釈したのがアインシュタインで、局所時も実在の概念(つまり我々が見て運動している物体に流れる時間は、我々のそれと違うということ。ただ我々のスケールでは違いは無視できるほど小さい)という、従来の時間概念をくつがえすことをした。よく分からない(笑)。
 ただ、この相対論も結構穴だらけのようで…

エウロパ
 木星の衛星の一つ。木星の磁場の変化に従い、5時間半ごとに磁場を逆転させている。このことから、電導物質が大量にあることが想像され、その物質は水の可能性が高い。このことから、生命発生の可能性が考えられている。
 NASAの木星探査衛星「ガリレオ」がエウロパに氷があることを確認しており、2003年には「エウロパ・オービター」を打ち上げ、エウロパの状態を探査する。木星到着は2007年の予定。

エントロピー
 物体の絶対運動量。エントロピーが少ないほど物体は熱を持ち、運動量が多い。エントロピーが無限大になると、物体は運動をやめ、冷却する。宇宙の最終形態は、一切の恒星がなくなり(=エントロピーが無限大になり)、絶対零度まで冷却し、その状態から回復することはない、とされている。

オゾンホール
 南極上空のオゾン層に、オゾンの非常に薄い層ができること。またその穴を指す。毎年8月〜12月まで出現。
 オゾン層は、生命に有害な紫外線などを遮る役割があるが、フロンが分解してできる塩素などで破壊され、生成される。オゾンホールは、気温が低くなると出現し、高くなると消滅することから、地球の温室化現象(地表面の温度が高くなり、上空の気温は下がる)で悪化する、と予測される。

top

カ行

ガニメデ
 木星の衛星の一つ。「ガニメデから来た少年」など、SFではよく使われる。
 木星の衛星は全部で17個あり、そのうち、ガニメデ、イオ、エウロパ、カリストの4つが最も大きい部類。また、この4衛星は400年前にガリレオが発見していることでも有名。

軌道エレベータ
 衛星軌道上、または大気圏を容易に突破できるあたりまでの超高空まで建設したエレベータ。ただ、実際に考えてみると、とんでもないことだと(笑)。もし、地震が起きたら? それ以前に、エレベータ一基分の面積であっても、少しの風でもそこに受ける圧力は相当のもの。それを考えても「実現は非常に不可能に近い」ことは間違いない。
 …が、最近事情が変わりました。現在もっとも強い繊維が炭素鋼を使ったもの(だったはず)ですが、米国のある会社が開発した方法によれば、最近開発された新素材を用い、十分な予算があれば2040年までには実現できるそうです。また、これは夢物語ではなく、実際にプロジェクトも動き出しそうな気配で。
 この方法は、地上から建設するのではなく、静止軌道上に十分な重さを持った物体を置き、遠心力と重力が中和される地点において地上に向けエレベータを降ろす、と言う方法。これなら地震などの地上の状態には左右されず、安定した運行ができるそうです。

軌道制御
 人工衛星など、一定位置を通過する物体の動きを制御すること。
 特に人工衛星の場合、太陽や月の重力、空気抵抗などのために軌道そのものが狂ってくる。それを修正する方法は大きくわけて、「面内制御」と「軌道面制御」の二つがある。

軌道面制御
 衛星の軌道面に垂直に力を加えるようにエンジンを噴射し、衛星の軌道傾斜角や昇交点を修正すること。

クェーサー
 1960年、天文学者のマシューズとサンテージが、3C48という電波源が星のように点状であるのに、きわめて大きく赤方偏移したスペクトルを持つのを発見。このような天体を「準恒星状天体」と名付け、頭文字QSOから、略してクェーサーと呼ぶ。
 クェーサーは、きわめて遠方にあって膨大なエネルギーを持つ活動の激しい銀河と考えられており、これまでに約4000個が発見されている。現在、もっとも赤方偏移が大きいクェーサーはりょうけん座のPC1247+3406で、光速の94.4%の速度で地球から遠ざかっている。また、京大クェーサー観測研究班が野辺山宇宙電波観測所で、おとめ座のBR1202−0725というクェーサーを観測した結果、太陽質量の1000億倍という、多量の一酸化炭素分子を発見。宇宙初期に生成されたとされるクェーサーに多量の一酸化炭素分子があるということは、星の生成と死が繰り返されていることを証明するものである。
 クェーサーの特徴は、@数ヶ月から数年で光や電波のスペクトルが変化し、太陽系よりやや大きいに過ぎない。Aエネルギーは銀河の100倍あり、巨大なブラックホールがそのエネルギー源と考えられている。Bその数は、普通の銀河の1/1,000,000しか存在しない。CX線や赤外線の放出がある、など。

グレートウォール
 かつて銀河は宇宙という広がりの中に、均一に分布していると考えられていた。しかし、1981年、銀河が全く観測されない領域が見つかり、その大きさは約1億光年以上に渡るという広大な物だった。これをボイド(虚無)と呼ぶ。
 その後の調査で、このボイドは泡のようにいくつも連なり、その表面上に銀河団が分布していることが明らかになった。更に1989年、ボイドにそって分布する銀河が壁のように連なっている部分が発見され、そこは長さ5億光年、幅2億光年という壮大な物で、万里の長城に因みグレートウォールと呼ぶ。

珪素生命
 シリコン生命とも。私たちが細胞基質に炭素を持つ生命に対して、細胞基質に珪素を持つ生命体。細胞壁以上に堅そうだ(笑)。

ゲシュタルト知覚
 「∵」が人の顔に見える、という現象。たとえば、何の変哲もない壁の染みが人の顔に見えたり、写真に映った木の葉の影が心霊写真に見えたり、といったように。人間の脳は、映像を映像として捉えるのではなく、その映像に意味を見いだそうとする働きがある。そのため、点が3つ並んでいるだけでも人の顔に見えてしまう。

ゲシュタルト崩壊
 たとえば、「なな」と書いてあれば、それが「7」(数字)や「奈々」(人名)のように想像できるのに対し、同じ「なな」でもそれが延々続くと何を意味しているのか分からなくなる、という現象。つまり、脳が見た映像の意味を解析できなくなっている状態。
 「ななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななななな」何が書いてあるのか分からないでしょ(笑)。

光学迷彩
 光ファイバや液晶などで、対象物の後ろにある映像を対象物に貼り付け、視覚的に透明にすること。完全な透明は無理でも、一目見て分かりづらい、という所まではできるんじゃないかな? アメリカ陸軍研究所で開発中。映画・プレデターで、プレデターが透明になったまま移動するときの状態くらいまではできるらしい。
 先日の報道より。東大の研究室で同様な物を開発中。体の向こう側が透けて見えるマント、と言う物を発表していました。完全にではないけど、確かに透けて見える。

高周波振動ナイフ
 刃の表面を高周波で覆い、その振動で切れ味を上げたもの。ノコギリを想像。あの、でこぼこの刃が高周波。動かすことが高周波を振動させていることになる。ノコギリは早く動かすと早く切れるでしょ?(笑)

光年
 距離の単位。1光年=9.499×10m。光の速度で1年に進む距離を指す。ほかに、光秒(光が一秒に進む距離)、光時、光日など。

氷の八態
 SFじゃないような気も…(笑)。水は圧力を加えるとその密度と固体化する温度が変わる。常圧で0℃で凍るのが氷T、順に圧力をかけていくごとに固体化する温度が変わり、6175気圧だと0.16℃で固体化(氷Y)、21700気圧下では81.7℃で固体化(氷Z)、23000気圧下では100℃で固体化(氷[)。常圧下では沸点でも、超高圧下では固体化する。密度は水の約2倍。常温常圧下であっという間に水に戻る。

コバルト爆弾
 「猿の惑星」が有名。実際には、核分裂を助けるためにコバルト235?をウランに混ぜたもの。放射能の半減期が純粋ウランに比べて長いらしい。

top

サ行

サイボーグ
 ロボットの項を参照。

サリシャガンの虎
 セミパラチンスクにあったソ連(当時)のビーム兵器研究所に爆発発電機が設置されていた。そこから、粒子ビーム(水素原子などを収束して発射する兵器)の元と噂された。転じて、粒子ビーム兵器のこと。

三次元
 世界の構成が平面と高さで成り立っている世界。よって、そこに空間が存在する。現在の私たちがいる世界はこれに属するとされている。x+y+z+=rで定義される。球形、と考えるのが一番分かり易いかな。球を半分に切る(=高さの概念をなくす)と、断面(=高さの概念がない)は平面(=二次元)になる。

事象の地平面
 シュバルツシルト半径の項を参照

重力井戸
 乗り物の(大概は重力を振り切るだけの力を持つロケットなど)推進力以上の重力を持つ地帯・空間。地球の引力が1Gであるため、それ用に作られた推進装置では2Gの重力を持つ惑星などからは脱出できない、そのような場合に使われる。

縮退
 恒星が水素を燃やした結果肥大化(水素→ヘリウムに変化)して、その質量が増大した結果、重力が増大する。その重力に恒星を構成する原子が耐えきれずに内部崩壊(重力崩壊)を起こし、中性子星やブラックホールに変化すること。この、原子が内部崩壊する際に原子の内圧(原子を構成する陽子、電子のうち、電子の反発力=縮退圧)分のエネルギーが放出(電子が原子核に触れ、中性子になる際の内部からの剰余エネルギー)される。

シュバルツシルト半径
 恒星がブラックホールになるために必要な大きさ。たとえば、太陽がブラックホールになるためには、現在の質量のまま容積が半径3km以内の球にならなければならず、この半径を「太陽のシュバルツシルト半径」と呼ぶ。ちなみに、地球なら1cm。
 なお、この半径外との接点(=吸い込まれても脱出できる限界点)を「事象の地平面」と呼ぶ。
 万有引力定数G、光速度c、天体の質量をMとする時、シュバルツシルト半径=2GM/cと定義。

シュレーディンガーの猫
 聞かないでください(汗)。量子力学だったかな? 不確定原理がどうとか…事実が確定していると推察できても、それを実際に確かめるまでは確定したとは言えない、というようなことだったと思う(笑)。
 箱の中に猫を閉じこめ、ごく少量(一時間に原子一個が崩壊するかしないかくらい)の放射性元素の入ったガイガー計数管があり、そのガイガー計数管が放射線を検出するとリレーが働き、そのリレーを通してハンマーがフラスコを割ります。フラスコには青酸カリが入っており、洩れると猫を死に至らしめます。もし、放射性元素が崩壊しなければフラスコはそのままで、猫も生きたまま。
 量子力学の世界では、放射性元素の状態は、観測されるまでは崩壊する前の状態と崩壊した後の状態との重ね合わせになっていて、この系全体(放射性元素、ガイガー計数管、リレー、ハンマー、青酸カリ、猫、空気その他もろもろを含めた系)に量子力学を適用すれば(すなわち、その系全体を数式で記述し、シュレーディンガー方程式を解けば)、放射性元素の各状態に対応して、生きたままの猫から死んでしまった猫までのさまざまな猫の状態の重ね合わせ状態があらわれます。ところが、このような状態を見た人はいないので、観測者がこの箱を覗いた瞬間ある特定の一つの状態に変化した(=波束の収縮が起こった=観測するまで確定していない)ということになる、らしい。
 ちなみにシュレーディンガー方程式の問題:1gの物体を100m/sで投げた。そのとき速度が3%の不確定さがある時、最小の位置の不確定さを求めよ。
 解:Δ×≧/Δp=/mΔv=6.6×10−34/10−3×3=2.2×10−31 (註:hはプランク定数。値は6.6×10−34。h=0の時、エネルギーは連続になる。=h/2π)
 全然分かりません(笑)。

人工知能
 現在の所は、高度に発達した人工無能にすぎない。知覚・認識のフレーム技術が大幅な発達をすれば、あるいは…

スイングバイ
 宇宙空間を航行中、惑星の引力を使い、楕円軌道を描き減加速すること。ちなみに、自転方向からなら遠心力が順に働き加速、公転方向からなら遠心力が逆に働き減速。フライバイともいう。
 ただ、厳密に言えば「遠心力」を使うのではなく、太陽に対する角運動量を使う。そのため、スイングバイを使用したとき得た加速度の反作用で、その惑星の公転速度はわずかながら落ちる。
 たとえば、ボイジャー1号・2号は地球から打ち上げられた時点では木星まで行けるエネルギーすら無かったが、金星、木星、土星とスイングバイを繰り返し(2号の場合)、天王星までたどり着いた。

スペースデブリ
 デブリとは本来破片を意味する。1957年のスプートニク1号以来、約5000個の人工衛星が打ち上げられたが、このうち、制御不能などで回収不可能となった宇宙のゴミを指す。単にデブリとも。
 宇宙空間では、こうしたゴミが秒速数kmと高速で飛行しているため、万一当たった際は人工衛星などに甚大な被害をもたらすことから、最近では宇宙の環境問題として位置づけられている。ちなみに、地上から観測できる大きさの物だけで9000個以上が漂流している、とされる。

スラスター
 ロケットや人工衛星などで、姿勢制御のために船体各所に付けられている、ロケットエンジンのこと。これを噴射することで姿勢を変え、進路を決める。

生命反応
 現実の技術では、生体が発する微弱な電波を検出し、生体と判断する。また、特定の観測地点の二酸化炭素濃度の変化を見る方法も。SFで言うような、一目見て分かる生命反応はまだ現実のものではない。

赤方偏移
 ドップラー効果は、音波に関しては良く知られているが、波長特性を持つものなら何にでも起きうる現象。当然光も波長であるため、ドップラー効果が起きる。光の場合、波長が伸びれば青く、波長が縮まれば赤く見える。ここから、宇宙が縮小するとき=波長が狭くなる=光が赤く変化する、となる。これが赤方偏移。
 「トップをねらえ」で、ビームが自分に向かってくるとき青く、遠ざかっていくとき赤く光るのは赤方偏移を表現したもの。

SETI(Serch for Extraterrestrial Intelligence、地球外知的生命探査)
 セチ、と読む。宇宙人探索プロジェクトの総称。アレシボ電波天文台から送られてくる膨大なデータを検索し、宇宙人が発したメッセージを解読する。元来はNASAが進めていたが、1993年に通信が途絶した火星探査機マーズ・オブザーバーに代わる新たな火星探査機打ち上げの予算確保のためにうち切られ、カリフォルニア大学バークレー校の有志により現在の所非営利として運営されている。日本では、東北大学が研究に寄与。
 SETIに取り組む国々の間では、「地球外地的生命体発見後の活動に関する諸原則の宣言」として、万一異星人から更新があった場合の対応について真剣な討議が行われていた。
 SETIの生い立ちは、1960年、ドレイクの方程式を打ち出した天文学者フランク・ドレイク(アメリカ)によって実施された「オズマ計画」による。彼は、くじら座τとエリダヌス座εに向けてアンテナを向けて観測を行った。残念ながら結果は得られなかったが、その試みはNASAに受け継がれた。
 NASA時代のSETI計画はプエルトリコのアレシボ電波天文台などの電波望遠鏡を使い、全天を億単位のチャネルにわけてくまなく調べる詳細なものだったが、多額の予算を使うため、その費用対効果に対して批判が繰り返されてきていた。
 現在行われているSETIは、あまりにもデータが膨大なため、研究期間のPCだけでは解読が追いつかない。そのため、一般の人のPCにスクリーンセーバとしてデータを配布、解読を依頼している。誰だってできるよ(私も入れてます)。あの大槻教授も「たけしのTVタックル」で「宇宙人はどこかにいる」といっていた(笑)。ここからデータをDLして始めましょう。ちなみに、僕の参加証

top

タ行

ダークマター
 宇宙にある見えない物質のことで、ミッシングマス(ブラックホールの項に関連)とも呼ばれる。光も電波も発しないため、可視光線や赤外線、X線でも見えないが、質量からその存在が予測される物質を言う。銀河系団の質量は、構成する各銀河の明るさから測定される値よりも、各銀河の運動から求めた質量の方が10〜100倍も大きいことが50年前から分かっていた。また、渦状銀河では、星の数から期待される質量より回転速度から求めた質量の方が大きく、見えない物質が個々の銀河から宇宙全体にわたって存在することが明らかになった。ダークマターは、銀河形成や宇宙が閉じているかどうか、といった問題の解決に向けて重要な役割を負っていると考えられるが、その正体はまだよく分かっていない。
 私たちの周りにある物質は、陽子や中性子などのバリオンと呼ばれる物質からできており、普通の星もこのバリオンからできているとされる。しかし、ダークマターはバリオンではないといわれ、その正体は、質量を持ったニュートリノ説、超対称性粒子説、モノポール(磁石のN極、またはS極のいずれかのみに極を持つ素粒子)説、原始ブラックホール説、アクシオン、宇宙のひも(コズミック・ストリングス、超弦理論)説などがある。
 ビッグバン宇宙論では、宇宙の質量の90〜95%をダークマターが占めていると考えられている。1993年1月、X線天文衛星ROSATは、地球から約1万5千光年離れたNGC2300グループと呼ばれる銀河集団を取り巻くガス雲を観測、このガス雲の温度は1000万℃、直径は約130万光年、質量は太陽の5千億倍に相当。このガス雲はダークマターではないかと考えられており、ビッグバン宇宙論を支える有力な論拠となっている。

大絶滅
 地球上の生物は、なぜか2600万年ごとに絶滅している、という地質学・古生物上に見られる生命周期の区切りのこと。何度か大気中の酸素が消滅した時期もあったようだし。

太陽風
 太陽からは常時、コロナフレアによって宇宙に電磁波が放出されている。コロナは黒点が増えれば活動が盛んになり、黒点が増えれば電磁波が増大することから、太陽からの電磁波は一定ではない。その、一定ではない電磁波の流れを風に例えたもの。

タウ
 ポール・アンダースンのSFによく出てくる。早く動く物体は、それに反比例して時間の流れは遅くなる、という、簡単に言えばウラシマ効果を数式化したもの。
 vを速度、cを光速度とする時、√{1−(v/c)}、とする公式がタウ。タウが0に近づく(=速度が上がる)と時間の流れは遅くなることを説明。

超ひも理論(スーパー・ストリング理論)
 4つの力が元は一つだったと証明するための理論。
 ハンガリーのジョン・シャワルツなどが提唱。この理論では、物質の最小構成要素は素粒子ではなく、振動する短いひもだとされている。ひもの長さは10−35cm。これは、1mのひもを3回、1/1,000,000,000,000にした長さで、究極の最小物質。この理論では、宇宙は10次元時空を持ち、私たちが目にする3次元と時間の1次元以外の次元は、超ひもの中に閉じこめられるとされる。非常にユニークだが、この理論が証明されれば、4つの力も統一され、ビッグバンやブラックホールの特異点のような現象も矛盾なく解決できるとされ、注目を集めている。
 なぜ10次元かというと、これは光より早い粒子「タキオン」や負の確率になってしまう「粒子ゴースト」を存在しないようにするため。

ディラックの海
 P・A・M・ディラック(1902〜1984)が提唱。負エネルギーの物質で満ちた物理学上の「真空」を指す(私たちが普段言う「真空」そのものではない)。真空は負エネルギー物質で満ちているが、そこにエネルギーが与えられると、量子飛躍を起こし正エネルギーに展開する。その反応後、正エネルギー物質分だけの「反物質」が生まれる。反物質はエネルギーが0の状態にあるため、ディラックの海(負エネルギーの真空)から見れば、負に対しての正、という意味で正エネルギーと見える。
 正物質と反物質が接触すると、正物質が持つ正エネルギーが反物質に流れ込み、負エネルギーに戻ることになる。この際に正物質の質量分の純粋エネルギーを発し、消滅する。これを対消滅と呼ぶ。
 エヴァやARMS、古くは百億の昼、千億の夜で言う「虚数回路」「反物質」は半分正解。

ディスカバリー計画
 NASAの惑星探査計画。96年2月に小惑星探査機「NEAR」が、96年12月に火星探査機「マーズ・パスファインダー」が、98年1月に月の氷の探査機「ルナ・プロスペクター」が、99年2月に彗星の塵探査機「スターダスト」が、2001年1月に太陽風探査機「ジェネシス」が打ち上げられ、2002年7月には彗星そのものの探査を目的とする探査機「コンター」が打ち上げられる。

ディリクレ世界
 因果律が一定・不変な世界。私たちの世界は、様々な法則が乱れることなく一定になっているため、ディリクレ世界である。対義語は、ノイマン世界。ちなみに、因果とは、過去があるから現在がある、つまり、過去に起きた事実はは変えられない、ということ。

電弱統一理論
 4つの力が元は一つだったと証明するための理論。
 1967年、アメリカのスティーブン・ワインバーグとパキスタンのアブダス・サラムが電磁気力と弱い力を統一できるとした「電弱統一理論」(ワインバーグ=サラム理論)を発表。これは統一理論と呼ばれ、その後「強い力」を加えた「大統一理論」の確立に現在挑戦されている。

ドレイクの方程式
 宇宙人は実在するか? という問いに天文学者フランク・ドレイクが考えた、確率論から算出した方程式。「銀河系に存在する高等文明の数=N」、「銀河系に存在する恒星の数=Ns」、「その恒星が惑星系を持つ確率=fp」、「その中で生命が生存可能な環境を持つ惑星の数=ne」、「そこに生命が発生する確率=fl」、「その生命が知的生命体に進化する確率=fi」、「その生命体が他の星に対して通信を行える確率=fc」、「その高等文明の継続時間=L」、「恒星の寿命=G」とするとき、N=Ns×fp×ne×fl×fi×fc×L/Gとされる。
 ただし、この各前提(確率)は恣意的要素が強く、Nの解は1(つまり地球だけ)とする人から1万〜100万とする人まで、様々である。

top

ナ行

ナノマシン
 超小型、文字通りナノ(1/1,000,000,000m)サイズの機械。現実では、1/1000mmの部品で作るのが精一杯で、医療用を目的に開発が進められている。

NEAR
 Near Earth Asteroid Rendezvousの略。NASAの惑星探査計画「ディスカバリー計画」の一環として進めている、彗星・小惑星探査計画で打ち上げられた第一号機。1996年2月に打ち上げ、2000年2月14日に小惑星「エロス」の軌道上にのった。

NEAP(ニープ)
 NASAのNEARに対抗したコロラド州のスペースデブ社の事業。低コストで彗星・小惑星探査機を打ち上げ、そこで得られたデータをNASAに売却すると言うもの。カリフォルニア大学、ニューメキシコ大学などと共同で推進。Near Earth Asteroid Prospectorの略称。

二次元
 世界の構成が平面で成り立っている世界。そこに高さの概念はなく、よって空間は存在しない。

ニュートリノ
 1933年、パウリによって存在を予言され、26年後に確認された。電気的に中性(電荷がない)で、質量がほぼゼロの粒子。現在では、電子ニュートリノ、μニュートリノ、τニュートリノの3種類が確認されている。他の物質との相互作用が弱いため、全ての物質を素通りして観測しづらい。そのため、塩素やガリウム、水素などの原子核にニュートリノが衝突したときにごくまれに起こる、逆β反応などで検出する。日本では、岐阜県の神岡鉱山にある東大宇宙線研究所・神岡宇宙素粒子研究施設の「スーパーカミオカンデ」(地下1000m地点に、水50000トンを蓄えた巨大貯水槽を中心とする観測装置)で観測中。

ニューミレニアム計画
 NASAが進めている、新技術を伴った宇宙活動の総称。1998年10月24日(米国時間)、フロリダ州のケープカナベラル空軍基地から探査機「ディープ・スペース1」が打ち上げられ、これにはイオン推進エンジンなどを搭載している。

ノイマン世界
 様々な因果律が外的要因によって変化流転する世界。反語はディリクレ世界

top

ハ行

パーセク
 距離の単位。1persec=3.09×1013km。

背景放射
 1965年、ベル電話研究所の電波科学者ペンジャスとウィルソンが、宇宙の全方向から来る電波雑音を検出。これが宇宙背景放射で、波長1mmあたりがもっとも強く、スペクトルは2.735K(絶対温度約3度)。つまり、−270℃の黒体放射。これは、ビッグバン後高温だった宇宙が、急激に膨張したため3000Kまで冷えた結果、それまで伝播しなかった光子が伝播するようになったものと考えられる。つまり、ビッグバン後に放出された光が150億年かけて到達したもの。3000Kあった光の温度は、150億年という時間の中でエネルギーを失い、2.375Kまで冷えた、とされる。

はじめの3分間
 宇宙の誕生や進化、仕組みなどはアインシュタインの一般相対性理論を元に進められてきたが、宇宙の誕生の瞬間に迫れば迫るほど、一般相対論では説明がつかなくなってきた。ビッグバン直後の宇宙に存在したと考えられる極小物質を一般相対論が説明できないためである。そのための研究が素粒子物理学や量子力学。
 素粒子物理学者S・ワインバーグ(アメリカ)は誕生の1/100秒後からの宇宙を理論的に組み立て、『宇宙創生はじめの三分間』という著書を著している。それによれば、誕生1/100秒後の宇宙は超高温(1000億K(絶対温度))・超高密度で、大量の光子(フォトン)、ニュートリノ、電子の中に小数の陽子や中性子が混沌としている状態だったが、3分46秒経つと温度が9億Kまで下がり、ヘリウムや水素原子の状態が安定してきた、とされる。

反物質
 詳しくは「ディラックの海」の項を参照。スイスのCERNという超伝導粒子加速器で1/20,000,000,000,000グラムの反物質を精製することに成功している。ちなみに、対消滅させたら300wになったとか(笑)。

ビーム砲
 光線兵器。よく使われるものに「荷電粒子砲」など。デビルビームはちと違う。
 ただ、荷電粒子にはいろいろと問題点があって、「荷電粒子自体が同一の電荷を持つため拡散しやすい」「荷電しているため、磁力に非常に影響される=地球磁力で指向性が薄れる」「大気を構成する分子と衝突し、エネルギーが失われやすい」などなど。実際に開発してるのかな?

ヒッグス場
 重力を発生させると考えられている場。素粒子には本来質量はないが、ヒッグス場が存在することにより、質量が与えられる、とされる。詳しく説明できないけど、量子力学の世界では物質はフェルミオン(電子の波動が1/2の倍数)、エネルギーはボゾン(電子の波動が整数の倍数)であるのに対し、ヒッグス粒子は電子の波動が0であるとされる。この、ヒッグス粒子との干渉の結果、質量(重さ)が与えられる、ということらしい。このヒッグス粒子は見つかってはいないが、ないとされていたクォークも見つかり、レプトン(クォークに反するもの)の一種、ニュートリノも見つかっていることから、存在するのではないか、といわれている。

ビッグバン宇宙論
 太陽系を含む私たちが属する銀河系の直径はおよそ10万光年。これを観測すると、遠い銀河ほど地球から遠ざかっていることが確かめられ、つまり、「遠ざかる」=「昔は近かった」=「宇宙は膨張している」と考えられる。この、原初の状態(=宇宙が極限まで小さかった状態)から宇宙は広がったと考えられており、その宇宙の誕生の瞬間をビッグバンと呼ぶ。
 このビッグバンを引き起こした原因はなんだったのかは未だ持って不明。現在の研究では、ビッグバン1/100秒後のことは分かっている。
 このビッグバンの後、1/100秒後に「光の海」という状態になり、温度は1000億K。その後、3分46秒後に原子核の結合が起きる。このとき9億K。30万年後に「宇宙の晴れ上がり」が起き、4000Kに。100万年〜10億年後に星が誕生し、100億年後以降、太陽系ができ、現在に至る。

フィラデルフィア・エクスペリメント(実験)
 電磁波を透明化する実験。現在、機体はほとんど金属でできていて、金属はそこにあるだけで地磁気ほか様々な要因で周囲に自然環境とは違う電磁波の乱れを発生させる。機雷・爆雷などは対象機体の周囲に発生する電磁波を関知して爆発する仕掛けになっているため、それを避けるために機体そのものに微弱電流を流して磁気の乱れを打ち消そうとしたもの。1960年代、駆逐艦エルドリッチで行われた。
 ただ、よく言われるように「時空間移動した」「瞬間移動した」という事実はないし、米軍がそれを隠蔽している、という事実もない。ましてや、特殊相対性理論、統一場理論、四次元説、宇宙人説などはもってのほか。

ブラックホール
 大型で非常に質量の大きい恒星が、その重みに原子が耐えきれず内部崩壊を起こし、重力が異常に増大した結果、光波の伝達速度以上になったもの。一般相対性理論では、光の粒子の移動速度(=光速)以上に重力が強いため、まったく光を発しない暗黒の空間になる=不可視の存在。非常に強いX線を発するため、電波望遠鏡で存在を確認できる。一番確実なブラックホールは、はくちょう座X1番星で、太陽のおよそ30倍の質量を持った青い星が、太陽のおよそ10倍の大きさの見えない何か(ミッシングマス)に引っ張られている。
 実際には、太陽の8倍以上の質量を持つ天体が超新星爆発を起こした際、重力崩壊を起こした核の質量が太陽の2〜3倍以上の場合に発生(達しない場合は中性子星に変化)。また、天体でなくとも、太陽質量の10万倍以上の星間雲がそのまま収縮したとしても(理論上)発生しうる。そのため、銀河の中心核や球状星団の中心核など、星が密集した地帯では巨大なブラックホールが発生する可能性もある。
 ブラックホールの特徴は、@見えない質量(ミッシングマス)、AX線など、周囲の質量が落下する際の放射、B物質の吸引、C重力波源、D重力レンズ、などがある。
 マイクロブラックホール、というのもあるらしい。

ブルーバックス
 講談社ブルーバックス文庫。青背とも。SF的な知識をかみ砕いて教えてくれるいい教材です(笑)。ただ、絶版が多い&出版年度が比較的古いので最新論が載ってないことも…

ヘリウム3
 核燃料として期待されている物質。地球上には自然な状態では存在しないが、月の表面では自然に存在する。月には数百万トンあると推定され、1万トンで地球の総エネルギー1年分に相当するとされる。

ホーマン軌道
 地球から打ち上げられる物体は、地球の公転速度をあらかじめ持っているため、公転方向の逆向きに投入した場合は、地球を遠日点とする楕円軌道を描き、太陽から見て減速する。公転方向の順向きに投入した際は地球を近日点とする楕円軌道を描き、太陽から見て加速する。この性質を利用し、最小のエネルギーで地球から打ち上げられる物体を目的地に到達させるための軌道を「ホーマン軌道」と呼ぶ。
 また、ホーマン軌道に加速度を加え、打ち上げ角度を微調整して打ち上げることにより、遠日点または近日点に達する前に目的地に到達させる軌道を「準ホーマン軌道」と呼ぶ。現在はこちらが主流。

ホワイトホール
 一般相対性理論では時間反転(簡単に言うとウラシマ効果を起こすもの)が可能なため、ブラックホールを時間反転した物の存在も考えられる。それがホワイトホールで、ブラックホールが吸い込んだ物体を吐き出すものとされる。ブラックホールとは事象の地平面の彼方で繋がっており、その繋がり(物質の通り道)をワームホールと呼ぶ。

top

マ行

マーズ・サーベイヤー計画
 1996年、クリントン大統領が「この先10年間に10基の火星探査衛星を打ち上げ、最終的には火星の土壌のサンプルを持ち帰る」と発表。それに伴い、「マーズ・サーベイヤー98」が打ち上げられている。この先、「MS01」「MS03」「MS05」まで発表されており、友人での火星探査も計画される予定。

マイクロブラックホール
 あのホーキング博士が主論客。
 シュバルツシルト半径上に素粒子の対が形成され、片方は内側に戻っていき、片方は外側に脱出するというような状況では、ブラックホールは何者も脱出できない存在ではない、とされる。この素粒子の脱出によって、ブラックホールは高温の物質であり、蒸発しているように見える、とされる。これが、小さくて質量の大きいブラックホール(マイクロブラックホール)ならば、それがより顕著に観測できる、とか何とか… 難しいですね(笑)。

ミッシングマス
 ダークマターの項を参照

面内制御
 衛星の軌道面内で、減加速のためにエンジンを噴射し、軌道の大きさと形を変えること。これにより、衛星の遠地点、近地点、軌道の形、周期を変える。

top

ヤ行

四次元
 世界の構成が平面、高さ、時間で成り立っている世界。時間は三次元にもあるが、三次元での時間は不遡及のもので、単一の流れしかないと定義されている。x+y+z+w=rという数式で定義(wは時間軸)。一点に立って観測すると、無から始まる球が大きくなり、最大半径rの位置から小さくなっていき無に返る、という状態? 時間軸wは球のあらゆる面に直角するらしい。更に、特殊相対性理論だと、wは時間軸じゃなく虚数軸…わけ分かりません(笑)。

余次元(エクストラ・ディメンジョン)
 重力はマクロスケールでは三次元空間を伝播するが、極小空間(ナノ領域など)では四次元以上の空間に伝播して重力の弱さを説明する、という最新理論らしい(四次元以上の高次元空間はそのスケールに含有されてしまう)。

4つの力
 素粒子の研究から、自然界には@重力、A弱い力、B電磁力、C強い力の4種類の力(相互作用)が存在することが明らかになっている。
 それぞれの特徴として、@重力は万有引力として知られ、作用を及ぼす距離は無限大。A弱い力は、中性子の自然崩壊(β崩壊)を引き起こす力で、この弱い力の作用で中性子は短時間で陽子に変わる。作用を及ぼす距離は10×(1/1億)×(1/1億)cm。B電磁力は電気を帯びた粒子に働く力で、原子核と電子を結びつける力。作用を及ぼす距離は無限大。C強い力は、クォークを結びつける力で、中性子や陽子として、あるいは原子核として安定させる力として働く。作用を及ぼす距離は10×(1/1億)×(1/10万)cm。
 この4つの力は元は一つだったとされ、宇宙誕生から10−44秒後(1032K)に「第一相転移」が起き、重力と「それ以外」に分離し、10−36秒後(1028K)に「第二相転移」が起き、「それ以外」から強い力が分離し、10−11秒後(1016K)に「第三相転移」が起き、「それ以外」が弱い力と電磁力に分離したとされる。
 この4つの力が元は一つだったと証明する理論に、「電弱統一理論」と「超ひも理論」がある。

top

ラ行

レーザー砲
 位相の揃った粒子を収束して高エネルギー波に変換したものを兵器としたもの。収束するため、高指向性を持つが、粒子の位相そのものが非常に周囲の影響を受けやすいため、大気中ではその威力を発揮できないことが多い。兵器としての開発は米国で進められているが、実現しているのはせいぜい工業用に鉄板を裁断する程度(笑)。

レールガン
 物体(弾丸)の初速を極限まで上げることにより、威力を高めた弾丸兵器。アメリカが開発中。

ロボット
 自分の代わりに何かをする機械。ちなみに、人型のがアンドロイド、人間を機械化したものがサイボーグ。サイバーと言う言葉は本来はここから。サイバネティクス技術、とか。

top

ワ行

ワームホール
 ブラックホールとホワイトホールの間をつなぐ道。宇宙の初期など、特異な時期にワームホールのような特殊な時空が発生する可能性がある。実際に、時空の揺らぎが起きたときは、ワームホールの存在が考慮されうる。
 時空の揺らぎが起きる、ということは、私たちの時空のほかにもう一つ時空があるわけで、これがパラレルワールド、またはタイムトラベルの可能性にも繋がっている。実際、キップ・ソーン博士という量子物理学者が、量子的に作り出したワームホールを拡大し、そのままではつぶれてしまうためワームホールを支える物質を考え、それを光速に近い速度で移動することを想定。その上で、光速で運動する物体の速度が遅くなると言う特殊相対性理論の結果を適用すれば、過去に戻るタイムマシンができる、と主張した。
 ただし、これは私たちの世界がディリクレ世界、つまり因果律に支配されていることに反し、「ワームホールを支える物質」という、実現不可能な仮定から導き出されている。ホーキング博士は、量子効果を考えると、タイムマシンは現実には不可能、と主張。

top