ウォッチメン：マンハッタン博士の科学

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アラン・ムーアとデイブ・ギボンズに住むすべてのキャラクターの中で ウォッチメン 、マンハッタン博士の輝く青い姿は、理解を超えているように見える神のような存在として際立っています。

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しかし、映画製作者が 2009年の警備員 キャラクターに近づくと、マンハッタン博士と彼の奇妙な力について可能な限り理解することが不可欠でした。そこで彼らは、この本を書いたミネソタ大学の物理学教授であるジェームズ・カカリオスの助けを借りました。 スーパーヒーローの物理学 。

映画の科学コンサルタントを務めるカカリオスは、物理学研究室の様子から、取りつかれた研究科学者の背後にある心理学まで、あらゆることについて映画製作者を指導しました。しかし、謎めいたマンハッタン博士を中心とした会話の多くは、ウォッチメンの漫画のファンであるカカリオスが喜んで話し合ったものです。

'ほとんどの[Dr.マンハッタンの力は、すべてではありませんが、量子力学的側面を持っています」とカカリオスは説明します。 「私たちはあなたが電子がするのを見ることができることについて話しました、そしてあなたはそれをマンハッタン博士がこれらのことをするまで外挿するために大きな飛躍をしなければなりません、しかしどういうわけかそれは不信の同じ広い停止にあります。」

映画の中で、そしてそれが基づいている絶賛された漫画本シリーズで、青い肌のドクターマンハッタンは「本質的なフィールド減算器」と呼ばれる部屋に捕らえられた後に彼の能力を手に入れました。アラン・ムーアとデイブ・ギボンズの話によると、その経験は彼を時空の外に存在しているように見える量子ベースのスーパーヒーローに変え、テレポートして自分のいくつかの異なるコピーに分割しました。

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Newsaramaは、マンハッタン博士の背後にある科学に関する彼の理論のいくつかについてカカリオス教授に話しました-最初に...「固有のフィールド減算器」とは何ですか？

「グラフィックノベルの中で、ウォーリーウィーバーは、「重力以外のすべてを一緒に保持しているある種のフィールドがあったらどうなるでしょうか？」と言います。彼らはそれを固有の分野と呼んでいます。

「固有の分野」という用語は、実際の科学ではその概念を説明するために使用されていませんが、このアイデアには実際には基盤があります。

「現在、科学者たちは、「重力以外に、他にどのような力が物事をまとめているのか」と言っています」と彼は言います。 「電磁気学は基本的にあなたの原子を一緒に保持する力です、そしてあなたの原子の内側であなたの核の内側に作用する強い核力と弱い核力があります。そして強い力があなたの核をまとめます。

「ちょうど今日、私の同僚の一人がコロキウムに座って、彼は強い力、弱い力、そして電磁力の統合について話していました。それは、私たちがそれを作成することを想像することさえできないほど広大なエネルギーでのみ発生します」とカカリオスは言います。 「これらの体制に到達するには、これまでに構築された中で最も強力な粒子加速器の1兆倍の強力な粒子加速器が必要です。

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「そのため、その部屋はジョン・オスターマンが閉じ込められるほどかなり厳しいです。しかし、これらは、ストーリーの観点からはそれほど重要ではないタイプの詳細です。そして、それはほとんど想像を絶するレベルの力を必要とするでしょうが、それはあなたが量子物理学の幅広いブラシの下で見つけることができるものです。

したがって、この架空の科学の「固有の分野」のアイデアを理解すると、次の質問は明白です。誰かの固有の分野をオフにできるとしたら、どうなるでしょうか。

「原子をまとめる電磁気学はなく、原子核をまとめる強い力もありません」とカカリオスは言います。 「あなたは文字通り素粒子レベルで崩壊するでしょう。」

「今、あなたは確かにあなた自身を再組み立てすることができないでしょう。しかし、それがなければ、話はありません」とカカリオスは付け加えます。 「信仰の最初の飛躍は、彼らがどういうわけか彼をバラバラにするのに十分な力を生み出すことができるということです、そして信仰のより大きな飛躍は彼が戻ってくることができるということです。」

飛躍と言えば、マンハッタン博士の能力の重要な側面の1つは、テレポーテーションのそれです。カカリオスは、「テレポート」は正確には科学用語ではないが、マンハッタン博士の能力を説明するかもしれない「量子トンネリング」と呼ばれる量子力学的現象があると言います。

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「量子トンネリングとは、電子が1つの金属に存在し、空の空間の真空によって分離されていても、突然別の金属に現れる可能性がある場所です」と彼は説明します。 「そして、たとえ電子がスパークして一方の金属からもう一方の金属にジャンプするのに十分なエネルギーを持っていなくても、それはある程度の確率で起こる可能性があります。基本的に、波のような性質を持っているため、波の一部は実際に1つの金属から漏れ出し、波が十分に伸びると、2番目の金属に到達する可能性があります。そして、そこにある可能性があります。」

カカリオスは、量子力学的トンネリングは非常によく知られた概念であり、数十年前に発見されたと言います。

「これは、結局のところ、誰かが本当にこれを完全に理解しているかどうかはわかりません。彼らはちょっとそれに慣れているだけだ」と彼は笑う。 「現在、携帯電話には、携帯電話が機能するように電流を調整するためにこの量子力学的プロセスを利用するトンネルダイオードがあります。そして、量子力学的トンネリングは、表面の個々の原子を見ることができる顕微鏡を作ることができるための基礎です。したがって、ある時点で、これを十分に理解したので、デバイスを設計して日常的な現象にすることができます。しかし、それがまったく機能するのは本当に奇妙です。

「ある意味では、それはテレポートのようなものです。私たちはそれらの言葉を使うのは好きではありません」と彼は言います。 「しかし、私たちは同じように理解できない言葉を使用します：「トンネリング」。

マンハッタン博士は量子レベルで自分自身を制御できるので、彼のテレポーテーションはおそらく量子トンネリングに似ているとカカリオスは理論づけています。

「これは、実際には真実であることが判明したとしても、「まあ、これは私の不信の停止です」とあなたが言うことの1つです」と彼は言います。

「マンハッタン博士は明らかに確率関数を自由に調整できるので、波動関数を火星まで拡張して、自分がなりたい場所に確実に現れるようにすることができます」と専門家は言います。 「電子でさえ、私たちはそのようなことをする方法を知りません。しかし、彼のテレポーテーションの背後には、実際の実際の科学の中で最小のナゲットがあります。

コミックや映画での二次的な能力は、マンハッタン博士が一度に複数の場所にいる能力です。それも科学的に説明することができます-ある種。

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「厳密には正しくありませんが、これは、波が2つの狭いスリットを通過すると、干渉パターンを生成する「回折」と呼ばれる現象が発生する現象の1つです。そして、単一の波を持つ代わりに、この非常に複雑なパターンが得られます」と彼は言います。

波が境界を通過している場合、それは一度に多くの場所にあるように見える可能性がある、とカカリオスは説明します。カカリオスは、一連のスリットとして機能するスクリーンをレーザービームが通過する例を使用しました。そのレーザーをスクリーンを通して、次に平らな壁または表面に向けた場合、レーザー光の点はパターン内の光の点と同じ数だけ表示されます。

「それはレーザー光であり、光は波です。しかし、電子でも同じことができます」とカカリオスは言います。 「しかし、あなたは言う、ちょっと待ってください。電子は波ではありません。電子は物質の小さな塊です。それでも、量子力学によれば、電子の動きに関連する波があり、それを正しく行うと、実際には、レーザー光が見えるのと同じタイプのパターンを電子が作成する可能性があります。そして、この現象は「回折」と呼ばれます。

「場合によっては、電子はどこにあるのかという問題がありますか？それはある種、あちこちに広がっています」と彼は言います。マンハッタンは、おそらく、彼の量子力学的波動関数を制御することによってこれを行うことができます。

「さて、もしそうなら、もちろん、マンハッタン博士はすべての人を独立してコントロールすることができないはずです。それらはすべて同じパターンの一部である必要があります。しかし、回折パターンにつながる電子の波状の性質は、先に話したトンネル現象につながる波状の性質と同じです。つまり、それはすべて、量子力学の美しい謎の一部です。そして、マンハッタン博士と一緒にこれのいくつかの側面を見ることができます。

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カカリオスへの最後の質問は、多くの人にとって最初の質問だったかもしれないということです-なぜマンハッタン博士は青いのですか？コミック本のマンハッタン博士の色は、おそらく芸術家の美的選択にすぎなかったと思われますが、カカリオスは、その理由は科学にも関係している可能性があると述べています。

「物理的な理由があるので、なぜマンハッタン博士が青いのかについて、特殊効果の人々に話しました」と彼は言います。 「チェレンコフ放射と呼ばれる現象があります。そして、もし彼が高エネルギーの電子を漏らしているなら、彼は彼の周りに青い輝きを作り出すでしょう。そして、おそらく、彼が電子の速度を変えるならば、彼は本のテレビスタジオで彼がするように彼がどれほど暗い青であったかさえ変えるでしょう。

「彼は原子ごとに自分自身を再構築しなければならなかったので、おそらく彼はあらゆる種類の予備の電子を飛ばして、彼に青い輝きを与えました」とカカリオスは言います。 'そして、それらの高速電子は、放射性崩壊を受けるときに特定の核同位体からも放出されます。そして特に、私はストロンチウム-90と言います。

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「だから、誰かにガンを与えようとして放射性物質にさらされ、マンハッタン博士から放出された放射線のせいにしたいのなら、これは実際には物理的に一貫した方法です。それをやってみよう」と彼は言う。 「ストロンチウム90を使用すると、ベータ線と呼ばれるこれらの高速電子が特徴の1つになります。マンハッタン博士は常に高速電子を漏らしているため、彼は青く光っています。ですから、彼はあなたが彼と関連付けることができる一種の放射性サインを持っています。

もちろん、カカリオスはマンハッタン博士の背後にある科学について理論化することができますが、それは決して難しい事実ではないというのが事実です。しかし、2009年の映画では、ザック・スナイダーと映画製作者がキャラクターの解釈を構築するための優れた基盤を提供したと彼は述べました。

さらに、この種の漫画や映画を楽しむ彼のようなオタクも、スーパーヒーローの背後にある科学の少なくとも一部を学ぶのが好きだと彼は考えています。

「これがマンハッタン博士のやり方であると私が今証明したわけではありません。それはすべて不可能だからです。そして、もしあなたがウォッチメンが架空のものであることに気が動転しているなら、私は言うべきだった：ネタバレ注意！」カカリオスは笑う。 「しかし、架空の物語の枠組みの中で見つけることができる実際の量子力学のこの小さな塊があります。

「そして、これを実際の科学を少し学ぶための出発点として使用する場合、私たちが物理学で言うように、赤よりも青の方が良い」と彼は言いました。