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Mブレーンとは?

えむぶれーん

Mブレーンとは、M理論(超弦理論の統一的枠組み)に登場する多次元的な膜状の基本的物体の総称です。

Mブレーン(M-brane)は、M理論という高次元理論に登場する基本的な物体で、点粒子(0次元)や弦(1次元)の概念を高次元に拡張した「膜(ブレーン)」状の対象です。「M」はMembraneの略ともいわれますが、理論自体が完全には解明されていないことから、Magic・Mystery・Matrixなど諸説あります。

M理論は、1990年代複数超弦理論を統一する11次元の理論として提唱されました。この理論においてMブレーンは次のように分類されます。

  • M2ブレーン:2次元の膜(面)状の物体
  • M5ブレーン:5次元の膜状の物体
  • そのほか特殊な境界条件を持つ端点(M-wave・MKKモノポールなど)

超弦理論において知られるD-ブレーン(Dブレーン)はMブレーンを特定の極限で見たものと解釈されます。Mブレーンはそれ自体が電荷(より正確には「フォームチャージ」)を持ち、電気的・磁気的に双対な関係にあります。

Mブレーンの概念は、ブラックホールのエントロピー計算や、我々の3次元宇宙が高次元空間に浮かぶ「ブレーンワールド」シナリオにも応用されています。ただしM理論はいまだ完全な定式化がなされておらず、Mブレーンの詳細な性質も研究途上にある段階です。

使い方・例文

超弦理論やM理論を解説する文脈で、宇宙そのものを高次元空間に浮かぶ膜として捉える「ブレーンワールドモデル」の説明として登場します。

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