2007年09月05日

◆ ビッグバンと超新星爆発


 宇宙の始原には、ビッグバンがあった。では、それ以前には何があったか? 「わからない」というのが、現代の宇宙論の回答である。
 そこで、仮説として、次の発想を示したい。
 「ビッグバンは、超新星爆発に似ている。ビッグバン以前は、超新星爆発以前に似ている」 ──

 超新星爆発は、よく知られているとおりだ。巨大な恒星は、時間がたつにつれて赤色巨星になり、どんどん膨張していくが、そのあげく、ついに自己の重力による収縮を支えきれなくなり、爆発を起こす。この過程は、簡単には説明しきれないが、「重力崩壊」という用語で説明される。( Wikipedia などを参照。)

 さて。ここでは、「爆発の前に収縮があった」という点に着目しよう。
 その上で、「ビッグバンにも同様のことがあった」と推定できる。図式で書くと、

     収縮  →  爆発


 となる。
 この図式が、超新星でもビッグバンでも成立する、と考えるわけだ。
 これは、アナロジー的な推定である。明白な根拠があるのではなく、仮説の一つだ。

 ──

 一応、このように推定した上で、両者の違いもわかる。
  ・ 超新星爆発以前 …… 質量のある物質が収縮する。
  ・ ビッグバン以前  …… 宇宙空間そのものが収縮する。

 ここで、「宇宙空間そのものが収縮する」ということは、「収縮する宇宙」というモデルで説明される。その実態は、次の通り。
 「宇宙の内部における質量が十分に多いので、宇宙そのものが重力によって収縮する」

 この収縮を「超収縮」supershrinkage , big crunch と呼ぶことにしよう。

 超収縮は、われわれの住んでいる宇宙では、成立しない。なぜなら、(何らかの理由による)斥力が働いているからだ。この斥力は、アインシュタインの「宇宙定数」という言葉で説明される。われわれの住む宇宙は、「収縮しないで、永遠に膨張する」と言われている。

 とはいえ、「未来」ではなくて「過去」に目を向けるのであれば、われわれの住む宇宙の前に、「別の宇宙」があった、と想定することはできる。
 その「別の宇宙」では、質量がたくさんあったので、宇宙定数の斥力をしのいで、収縮が起こった。そのあと、その宇宙がどんどん収縮したあげく、ついには、収縮の最後で大爆発が起こった。(超新星爆発のように。)……その大爆発がビッグバンだ。
 以上のように、推定することができる。

 [ 付記 ]
 以上はもちろん、ただの「仮説」である。
 その意味は、「ビッグバン以前については何もわかっていない」という現状に対して、何らかの手がかりを与えることだ。
 この仮説が、実際にどこまで正しいかは、はっきりしないが、真理に達するための一里塚にはなるかもしれない。現状では、何も手がかりがないのだから、一つの手がかりにはなりそうだ。(肯定するにせよ、否定するにせよ、修正するにせよ、手がかりにはなる。) 

 なお、「収縮のあとで爆発」というのは、超新星だけでなく、他の例にも見られる。その典型は、核爆発や核融合だ。
  ・ 核爆発 …… ウラニウムが火薬によって収縮させられたあとで、爆発。
  ・ 核融合 …… 重水素が原爆のエネルギーで収縮させられたあとで、爆発。
 いずれにしても、「収縮のあとで爆発」という形を取る。

 ──

 なお、超収縮 big crunch という概念は、従来からある。ただしそれは、ビッグバン以前を意味するのではなくて、「われわれのこの宇宙の最後」のあり方の、別の姿を意味する。「無限の拡散」ではなく「最終的な収縮」。……そして、それは「宇宙の最後」のことだ。
 一方、本項で述べたのは、「最初よりも前」の話。
 ま、似ていると言えば似ているのだが。
 ( ※ だから、ことさら独自性を主張することはありません。)



 [ 注記 ]
 量子論的な細かな話。
 「宇宙空間が収縮する」という文章では、主語の「宇宙空間が」という点に注意。ここでは、空間のなかの物質が収縮するのでなく、空間そのものが収縮する。
 しかし、「空間の伸び縮み」というのは、従来の物理学の枠組みでは、一般相対論によってしか説明されない。量子力学では説明できない。(たとえ超ヒモ理論を使っても駄目。)……ただし、超球理論では、「超球のある空間が収縮する」というふうに、説明される。
 つまり、「空間の伸び縮み」というのは、(古典力学的な)マクロレベルでは一般相対論では説明されるが、(量子力学的な)ミクロレベルで説明することは、(一般相対論と量子力学とを融合した)超球理論でのみ説明される。……その概念は、「超球の密度」である。
 要するに、超球理論を使うと、「超球の密度」という概念を使って、「空間の伸び縮み」(特に「宇宙空間の収縮」)を、ミクロレベルで説明できる。
 それゆえ、超球理論の発展的な話として、本項のこと(ビッグバン以前)について言及した。

 なお、関連項目としては、次の話題もある。
 「インフラトン」
http://openblog.meblog.biz/article/44093.html
 「ビッグバン以前」
http://openblog.meblog.biz/article/24630.html
posted by 管理人 at 18:36| Comment(5) | 物理・天文 | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
[ 注記 ]を読んで疑問に思ったので教えて欲しいのですが、超球理論の基礎方程式は何ですか?
Posted by 琥珀 at 2007年09月06日 22:59
小学生みたいな質問にはお答えできません。
Posted by 管理人 at 2007年09月06日 23:16
近ごろ、「あれがわからないから教えてくれ」「これがわからないから教えてくれ」と注文する幼稚園児が多くて、困りものです。

わからないことがあったら、まずは「自分で調べる」という努力をしましょう。

自分で調べる手間を減らすために、他人にタダで物を教わろう、というものぐさは、やめましょう。最近、ネットにはこういうものぐさな幼稚園児が多すぎる。

このような人は、うるさいだけなので、アクセス禁止にするかもしれません。
Posted by 管理人 at 2007年09月06日 23:34
そんなに怒るようなことですか?
一応調べたんですよ。
明確にこれが基礎方程式だというものが出てこなかったので聞いてるんです。
説明を求めてるわけではないので数行で済みそうですが、超球理論の発案者自身が教えてはくれないんですね。
無視されても良かったんですが、誹謗中傷ですか・・・一般論ですと言うだろうけど。

アクセス禁止は止めてくださいね。
Posted by 琥珀 at 2007年09月06日 23:57
とりあえず該当ページを「数式」で検索してみたら?
Posted by 管理人 at 2007年09月07日 00:16
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