ダークマターみたいな説明が不十分な宇宙論的エピサイクルや、ハッブルの緊張についてはどう思う？

それって、私たちの理論が実用的には「十分良い」ってことを示唆してるんじゃない？もしそれが経験的に反証不可能ならば。

現実が量子化されてるかもしれないって考えは面白いよね。存在するすべての情報が、十分大きなストレージに保存できるっていうのも。因果関係には速度制限があって、考えてみれば結構遅いってのも興味深い。とにかく、150年でかなり進歩したし、いつかは解決するだろうけど、いつも通り、解決することでさらに大きな疑問や謎が生まれるかもしれないね。

それには同意しないけど、たぶん定義が違うからかもね。例えば、ニュートリノ振動があって、これはニュートリノの質量を必要とするけど、これは素粒子物理学の標準モデルには含まれてないんだ。宇宙論では「リチウム問題」（他にもいろいろあるけど）があって、これはラムダ-CDMでは説明できない。私たちは、物理理論が不完全であることを知っている。数学的枠組み（一般相対性理論や量子場理論）が互換性がないからだけじゃなくて、説明できない現象があるからなんだ。これは、前世紀の黒体放射と似てるね。

実験データがそれに反するものがないとは言えないよ。むしろ、実験データはそれに反するものがあるけど、解決策を示すデータはないんだ（そのために探しに行くと、いつも失敗する）。例えば、ニュートリノの質量を考えてみて。ニュートリノが振動していることを示す実験データはたくさんあるし、だから質量があるってことになる。これは標準モデルにとって問題なんだ（質量がヒッグス機構から来る場合を除いては問題があるからね。でも、標準モデルではニュートリノは常に左巻きだからヒッグス機構に参加できない）。でも、この問題を解決するための実験をしても、例えば「知らなかった右巻きニュートリノがいるのか、あるいは右巻きニュートリノはずっと反ニュートリノだったのか？」って探っても、何も出てこないんだ。

この時代は、次の手がかりをもっとゆっくり得なきゃいけない時代かもしれないね。

GRとQFTは互換性がない 大学で物理を学んでたけど、難しくなってきたら辞めちゃったんだ。互換性がないのは、数学が人間の脳には難しすぎるからだってずっと思ってたけど、ちょっと偏見かもしれないね。AIがもっと複雑な数学を扱えるようになったら、ブレイクスルーがあるかも。そんなに遠くないうちにわかると思う。昔、スピン2の量子理論が自然に一般相対性理論のようなものになる理由を簡単に説明しようとしたけど、全然うまくいかなかった。あれは本当に難しいよ。

1995年頃、インディアナ大学の教授のオフィスにいたとき、彼がバブルチェンバーの結果で粒子の軌跡を自動追跡するためにニューラルネットを使う方法を考えているって話してたのを覚えてる。彼はその時、CERNのプロジェクトに関わってたんだ。だから、彼らはかなり前からNNを使ってるんだよね。 :-)

1997年にニューラルネットワークを使って物理学の博士号を取得したよ。当時はまだ盛り上がってはいなかったけど、かなり進んでいたね。ドイツの大学の図書館（その時は大人気だった）を使ったことを覚えてる。

そうじゃなかったら、物質は安定してないよね。

こういうことは、通常は唯一の実行可能な構成として説明されることが多いけど、ここではそうじゃないのかな？

それに、陽子や中性子を構成するクォークが分数電荷を持っている理由は？陽子は+2/3のアップクォークが2つと-1/3のダウンクォークが1つ混ざっていて、中性の中性子は1つのアップクォークと2つのダウンクォークで構成されている。で、他のクォークたちはどこにいるの？バーの手伝いでもしてるの？

技術的には、陽子の電荷はその構成要素である2つのアップクォークと1つのダウンクォークから導き出せるんだ。それぞれの電荷は2/3と-1/3だよ。ただ、これが電子の電荷の単純な分数比であるべき理由は知らないけど、必ずしも必要ないと思う。もし亀の積み重ねがどこかで終わると信じるなら、特定の基本的な値の間に（できれば単純な）偶然があることを受け入れなきゃいけないよね？

一つの意見として（満足できるものではないけど）、無限に近い構成がある中で、私たちのものがたまたまうまくいったからこそ、ここで観察できているってことだよね。どれか一つでも少しでも変わったら、宇宙は空っぽになっちゃうんだ。

特定の計算を特定のハードウェアで行うと、浮動小数点の100桁目は毎回再現できるんだ。でも、その桁は基本的にノイズみたいなもので、1桁目には影響しない。つまり、リンクされた状態の「層」が複数存在することはあるけど、下の層が上の層を「作り出す」わけではないし、その逆もないってこと。

これは理論から「予想される」ことで、すべての粒子が「同じもの」のさまざまな側面に過ぎないように見えるんだ。例えば、ペア生成はこうだよ：光子 + 光子 = 電子 + (-)電子。この図を取って、時空で回転させれば、光子を交換して経路を変える電子の直接的な同等物ができる：電子 + 光子 = 電子 - 光子。ベータ崩壊にも似たような公式があって、これはこうだ：陽子 = 中性子 + 電子 + (-)ニュートリノ。この図や他のファインマン図も「回転」できる。これって、根本的な粒子が実際にはある意味で根本的じゃないってことを強く示唆してる。なぜこの代数がそうなるのかが大きな疑問なんだ！みんな少しずつ解明していて、ゆっくりだけど着実に進展してる。一番「良い」と思ったアプローチは、Piotr Zenczykowskiの「ハラリ・シュペオニオンモデルと非相対論的量子位相空間」ってやつで、シュレディンガーが複素数を使って3D空間の量子波動方程式を「解決」したのと同じように、6D位相空間でその方程式の少し拡張されたバージョンを解くことができるって主張してるんだ。これによって、ハラリ・シュペオニオンモデルに合った性質を持つ行列が得られる。プレオンモデルは根本的な粒子がさらにプレオンに細分化されていて、その「電荷」が観測された粒子の電荷の動物園にきれいに合わさるって言ってるし、これらの電荷に対する単純な加法的代数がファインマン図に合うんだ。プレオンモデルには粒子の質量や結合エネルギーに関する問題があるけど、Piotrの研究はそれをうまく回避していて、プレオンは「粒子」ではなく、単にこれらの行列の数学的性質だと主張してる。ここで「良い」と引用符をつけたのは、これに関して広く受け入れられた理論がまだ存在しないからで、賢い人たちがアイデアを壁に投げつけて、何がくっつくか見てる状態なんだ。[1] https://arxiv.org/abs/0803.0223

電荷が量子化されると、これが起こります。どんな量子化の仕組みでも、最小の電荷が存在します。電荷+2の粒子（例えばデルタ++）もありますが、量子数を保ちながら崩壊できるものは崩壊するので、最終的には陽子が残ります。（クォークは分数電荷を持っていますが、QEDに関して気にするスケールではあまり関係ありません。）もし「なぜ量子力学が正しい理論なのか？」という質問なら、まあ、私たちの宇宙がそういうふうに動いているからだと思います。

量子場理論（や格子ゲージ理論みたいなもの）からのヒントは、電荷が基礎となる場の興味深いトポロジー的状態や欠陥から生まれるってことだよね。「興味深いトポロジー的形状」って言うと、リングやドーナツの形をした渦を想像してみて。フォトニック場の状態のトポロジー的特性みたいなもので、巻き数みたいなものがあるんだ（これは整数でなきゃいけない）。電気的な電荷はフォトニック場の「欠陥」や「キンク」みたいなもので、色電荷（クォーク）は強い力の場の欠陥とかね。真空から電子-陽電子対が形成されると、いろんな面白い幾何学が現れるけど、これを理解したりはっきりイメージするのが難しいんだ。スピン1/2のフェルミオンであることも、整数スピンの粒子の場における局所的な欠陥として説明できるってのは分かる。これが電荷そのものと同じ「欠陥」の特徴かもしれないし、フォトニック場の中で電子を電子たらしめるものなんだよね。EDIT: > ただし、これがなぜなのかを説明する理論は存在しない。単に測定されているだけなんだ。私の見解では、これに関する受け入れられた仮説はあるけど、例えば標準モデルの方程式を実験データと比較するのに適した精度で解くのは、現在のところ全く実用的じゃない（少なくとも絶対質量みたいなものにはね。ただ、理論と測定の間でうまくいく比率の予測はあると思うけど。高エネルギー物理学の専門家じゃないから、低エネルギーの量子トポロジー的欠陥にもっと触れてきたんだ）。

半古典的な説明がまだ解明されてないと思うんだ。電子はらせん状に動く光子だってさ： https://www.researchgate.net/publication/281322004_The_elect... これは面白いし、ちょっと変わった話だけど、その計算を改善するための研究も進んでるんだよね。例えば、電子の電荷や磁気モーメントを導き出すとか。個人的には、陽子が何かしら文字通り電子と3つのアップクォークで構成されてるって考えが好きなんだ。中性子は2つの電子と3つのアップクォークを持ってるし。でも、私は物理学者じゃないから、彼らが「これは違う」って知ってる理由があるんだろうね。波動関数が「リアル」だって言う物理学者もいるし、ジェイコブ・バランデスは量子力学の計算に波動関数は必要ないって言ってるし： https://www.youtube.com/watch?v=7oWip00iXbo 個人的には、粒子加速器なしでもまだまだ探求すべきことがたくさんあると思う。

同じようなことですが、二重スリット実験は一見シンプルです。2つのスリットを通して光を通すと、波のように干渉してバンドができるんです。でも、レーザーを遅くして一度に1つの光子がスリットを通るときでも、バンドができるのが信じられないです。これって、何と干渉しているのかって疑問が出てきます。量子の世界や重力、暗黒エネルギーとMONDのようなことについて、まだまだ学ぶことがたくさんありそうです。

量子力学で実際に何が起こっているのかについては、さまざまな理論があります。隠れた変数を持つ理論もあって、その場合は測定の問題に過ぎません（つまり、実際には「客観的に正しい」値が存在するけど、私たちにはそう見えないだけ）。でも、これは確定的ではなく、多くの理論は位置と運動量が同時に明確に定義できないと主張しています。（「デフォルト」のコペンハーゲン解釈は後者の立場です。私の知る限り、実際には便利で、その結果、入門QMの授業では暗黙のうちに前提とされています。）隠れた変数は非局所的で、これはまた全く直感に反する別の問題です。

運がいいね、シュレディンガーの猫がそのためにあるから。量子力学の奇妙な含意を示すために作られたんだ。ウィキペディアのページから: 「この思考実験は、1935年に物理学者エルヴィン・シュレディンガーがアルバート・アインシュタインとの議論の中で考案したもので、シュレディンガーがニールス・ボーアやヴェルナー・ハイゼンベルクの量子力学に関する哲学的見解の問題を示すためのものだった。」

なんて言うんだっけ…もし唯一の道具が衝突器なら？

「次の機械」のコストはどれくらいになるんだろう？数百億になるのか、それとももっと少ないお金で進展できるのか。もし数百億になるなら、コストを下げるためにエンジニアリングに投資する必要があるかもね。30年間、数百億をかけて毎回少しずつ改善するのは持続可能じゃないから。

これはクリックベイト的な記事タイトルだね（普段は良いところからのものだけど）、もちろん死んでるわけじゃないよ…今はまだ知らないことがたくさんあって、君のような不一致や統一理論についての理解が進んでるところだから。みんな、まだそこには到達していないし、最終的な知識のセットがどうなるかも分からないし、それをカバーすることが可能かどうかも分からない（例えば、クォークが基層なのか、もっと深く、プランクスケールまで行けるのか？特異点のダイナミクスとか）。

難しいっていうのは、1) 何をすべきかは分かっているけど、高い 2) 何をすべきか正確には分からないけど、もっと多くの人が関われば探索速度が上がるから、ただ人を増やせばいい 3) 完全に逐次的な問題だから、時間がかかるってことかな。

だから、もし答えが明白だったり早かったりしたら、数十年かけて設計する機械を作る価値はないよね。

CERNで次の電子陽電子衝突器が完成するのは20年以上先だろうから、その時にわかるんじゃないかな。

「それは暗黒物質の最初のささやきかもしれない」おいおい。

特定の分野は数十年進展しないこともありますが、科学的な干ばつにあるわけではありません。この20年だけでも無数の分野で劇的な進展がありましたし、その進展が突然止まる理由はありません。正直、これはあまりにも悲観的です。

ここでの追加の皮肉は、LLM（大規模言語モデル）が過去の知識を吐き出す運命にあるツールだってことだね。新しい情報を導き出すことができないから。

量子物理学が来る前の有名な最後の言葉。

何言ってんの、因果関係を手放すって？

これはコペルニクス革命の一般的な枠組みだけど、間違ってるよ。コペルニクスは、地球の代わりに太陽を中心にした円軌道を提案したんだ。コペルニクスモデルは、地球を中心にしたかなりよく証明されたプトレマイオスモデルよりも、正確な予測のためにもっとエピサイクルが必要だった。ケプラーが楕円軌道を提案するまでは、太陽中心の太陽系が明らかにモデルの進歩だとは言えなかったんだ。コペルニクスのモデルを拒否することで保存されるタブーはなかった。当時の思想家たちは、明らかな利点がなく、いくつかの追加コストがある概念のシフトを正当に見ていたんだ。

既存の概念を手放すのは簡単だよ。それはクレイジーだって呼ばれることで、オンラインにはそれをやってる論文が何千もあるから。

量子力学はすでに従来の因果関係を超えていると思うよ。アト秒の相互作用は、時間の非常に狭いスライスで起こるから、不確定性原理によってすべてがぼやけて、出来事を線形に説明できなくなるんだ。つまり、数学的には時々、効果が原因に先行することが求められることもある。私たちが知る限り、因果関係とエネルギー保存はマクロスケールでしか保たれていないよ。（私は量子物理の専門家じゃないけど、専門家の本を読んだ記憶を元に話してる。）

ヒッグスはこうして生まれたのか？そうなの？LHCからのデータが決定的じゃなくて、もっと大きくて強力な機械が必要だっていうのがポイントだと思ってたんだけど。間違ってたら嬉しいな。