【物理学】「宇宙の終わり」について現代の物理学から予想される4つの可能性とは？[08/22]
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宇宙はおよそ140億年前に無から生まれ、超高温の火の玉の状態から今に至るまで膨張し続けていますが、永遠の存在ではなく、いずれ終わりがくるといわれています。
現代の物理学の観点から考えられる「宇宙の終わり」の4つの可能性について海外メディアのcuriosityが説明しています。
How Will the Universe End? Here Are 4 Possibilities
https://curiosity.com/topics/how-will-the-universe-end-here-are-4-possibilities-curiosity/
宇宙の膨張を主張する「ビッグバン仮説」は1920年代に唱えられました。その後、銀河の波長に見られる赤方偏移や宇宙背景放射など、宇宙が膨張している証拠が発見されたことで、ビッグバン仮説は定説として受け入れられました。
しかし、宇宙が変化し続けているという考えは「宇宙にも終わりがあるのではないか」という疑問を生み、多くの天文学者・物理学者を悩ませることになりました。2018年現在、宇宙の終わりについては4つの可能性が示唆されています。
◆1：宇宙の熱的死
宇宙の温度は均一ではなく、高い温度の場所もあれば、低い温度の場所も存在します。「熱は高い温度から低い温度へ移動し、その逆は成立しない」という熱力学第二法則に基づいて考えた場合、長い目で見ると宇宙全体のエネルギーは均一に近づいていくといえます。宇宙全体のエネルギーが均一になるということは「何も現象が起こらない」という「宇宙の熱的死」を意味します。
この説は「宇宙全体のエネルギーが有限である」「宇宙が永遠に膨張し続ける」という考えが前提になっています。ただし、宇宙の有限性は証明されていないため、必ずしも宇宙が熱的死を迎えるとはいえません。
◆2：ビッグクランチ
膨張を続けている宇宙が、ある時点で膨張から収縮に転じ、まるでぱんぱんに膨らんだ風船から空気が抜けるようにしぼみ、最終的に無次元の特異点に収縮してしまうという考え方が「ビッグクランチ」です。この特異点は宇宙の終わりだけではなく、新しい宇宙の始まりに繋がるのではないかと考える科学者も存在します。
◆3：ビッグリップ
宇宙の全エネルギーの約68％を占めているといわれているのが、「ダークエネルギー」と呼ばれる仮説上のエネルギーです。ダークエネルギーは宇宙の膨張を加速させている原因と考えられていて、エネルギー密度が時間と共に増加していると仮定した場合、いずれ自然界を構成する4つの力すら上回り、宇宙全体が素粒子レベルでバラバラになってしまうという「ビッグリップ」という現象で宇宙が終わってしまうと予想されています。
ビッグリップ仮説は2003年に提唱された、比較的新しい仮説です。しかし、ダークエネルギーの密度が増加を示すような兆候が観測されていないことから、多くの科学者はビッグリップ仮説に対して否定的です。宇宙理論物理学者であるケイティー・マック氏は、2018年7月に行われた講演で「仮にビッグリップが訪れるとしても、少なくとも1200億年はかかると考えられるので、安心してお待ちください」と述べています。
◆4：真空崩壊
宇宙物理学や量子力学の世界では、「物質が一切存在しないが、最低限のエネルギーを固有している場の状態」を「真空」と呼びます。また、真空に近い準安定状態であり、真空よりも大きなエネルギーを固有している場の状態を「偽の真空」と呼びます。非常に難しい話ですが、例えるなら、真空とは「波一つなく穏やかな湖」、偽の真空とは「波一つなく穏やかな『山上』の湖」です。私たちが生きている宇宙を満たしている真空が真の真空なのか偽の真空なのかは、未だに判明していません。
https://i.gzn.jp/img/2018/08/22/universe-end-possibility/a01.jpg
https://gigazine.net/news/20180822-universe-end-possibility/
続く） >>583
地球から観測した天体運動を、天動説はそのまま、つまり見た通りに地球が静止していて全ての天体が地球を中心に動いていると理解した。
コペルニクスは太陽を中心にして理解した方が天体運動が納得できると考えた。 つまり観測した天体運動はあくまでも地球からはそう見えるのであることは真理だが、それをそのまま自然の在り方だとする理解を否定する。
地球が静止しているというのは観測には必須だがフィクションだ。 実はこのフィクション、仮定は自然認識につきまとう。
自然の物理運動を測定する場合はこの仮定は必要だが、静止は実在しない。
光速度一定の原理がそのことを示す。
つまり自然の存在形態は運動であり静止は実在しない、無矛盾であることを示す。 方程式が静止を必要、つまり出発点、始まりは自然には実在しないことを示す。
目の前の静止して見える全ては運動している地球の上に、つまり静止とはそういうことであり、私たちが理解する運動とは加速だということになる。
静止、座標原点実在は否定されている。 止まったというのは地球との運動関係が均衡関係に戻っただけで運動は否定されない。
ここでも認識の在り方は天動説的、つまり静止が必要だが、そのままが自然の在り方ではないことが示される。 自然は運動し、座標原点、つまり始まりは実在しない。
しかし静止が必要だということは論理が静止であることをしめす。 光速度一定の原理が示す運動の普遍性を前提にすると量子力学の自然観である運動するエネルギーの濃淡の海という理解が導かれる。
エーテルは実在しないがエネルギーの実在は否定されない。
ディラックの海は真空もまたエネルギーの一形態だと語る。 閑話休題
観測問題は粒子は波の渦状態という理解になる。
古代ギリシャ、十九世紀英国科学者、ブリゴジン学派はこの理解。
不確定性は運動を静止で、つまり０に限りなく近いが０ではないのに０で理解する、つまりそのままでは測定できない、近似値でしか測定出来ないことを示す。 終始は認識に必須だが、自然は終始の実在を否定する。
私が死ぬ→物理状態の変化
生まれることも同じ
物理として生死は実在しないし終始はないし。 始まりも終わりも自然理解に必要なだけで実在しない。
理解は天動説的、つまりそのままそれが自然の姿ではない。
光速度一定の原理は座標は必要だが実在しないという認識と自然の関係を示す。
言い換えれば自然が無矛盾であると同時に認識の在り方の自己言及でもある。 >>591
> 自然は運動し、座標原点、つまり始まりは実在しない。
>
> しかし静止が必要だということは論理が静止であることをしめす。
詳論は次に。 >>596
少しだけ。
飛ぶ矢の逆説は、飛ぶ矢は空間の一点に必ず存在するが、静止もまた空間の一点に存在することだから、飛ぶ矢は静止していると論証した。
この逆説は論理が静止ということを示す。
ここからクレタ人の逆説がつながるがここまでに。
まあ俺的には、ここで言ってる宇宙の終わりは終わりじゃない。
ビッグクランチは同じことが何度も繰り返される。
ビッグフリーズもビッグリップも空間が広がり続ける状態は残る。
しかし不思議なのは始まりだ。
無から生じたとするには、
色々な要素を足し合わせると無となるような
別の宇宙も同時に生成されたはずとは思うのだが。
例えば互いに符号の違うエネルギーを持つ双子以上の宇宙。
自然に物理状態が無くなることはない。
つまりエネルギー保存則。
宇宙に終始はない。 シミュレーション仮説なんかも面白いよな
この世はメタ宇宙の神がシミュレートした世界なのかも知れない
人間も絶滅しなきゃそのうち宇宙を完全にシミュレートするくらいの存在になっても何もおかしくないし
そういう世界観に立って考えれば宇宙の始まりも簡単に説明がつく いやシミュレーション理論ならそれはそれでそのシミュレーション空間はどうやって生まれたのかっていう禅問答が始まるだけでしょ ようやくすると
神が創ったということでよろしいですね 【ブーム失速、格闘技】 客離れ招いた非道プレー、顎砕キッド、ヌル山、青ボキ、ブーメランで一匹死亡
http://rosie.5ch.net/test/read.cgi/liveplus/1538272278/l50
スポーツと、自然災害多発、が結びつかない人は読め ↑ >>600
むしろ説明がつかないよ。
何の必然もないならどう作られてもいいし、どんな推測も裏切るような
証拠しかない空間作ることもできる可能性があるんだから。
一言で決めつけることが説明をつけることだと思ったのはなぜなんだろうね。
義務教育でもそれなりに真面目な演繹の方法を提示してるはずだよ。
言葉たくさん覚えても中学生に負けるならむしろ言葉に踊らされてるだけじゃないのかな。 こういった条件ではこうなる
しかしなぜそうなるかはわからない
というのを読んだことがあるな >>605
法則のことか？
数学で言うなら公理かな ミュンヒハウゼントリレンマという言葉をそこで覚えたw >>605
> こういった条件ではこうなる
> しかしなぜそうなるかはわからない
>
> というのを読んだことがあるな
究極としてはわからないということかな
何故は無限に遡求される、とか
うろ覚え、すまん 観測問題は置いといて、重ね合わせは粒子と波の両方が存在するのではなく粒子が波を発生させていてその波に粒子自身が流されてるんだと思うんだけどこの仮説はどうですか？ >>612
それじゃ2重スリット実験すら説明できないでしょ >>613
100%片方のどちらかを通っているけど波は両方通っているから流されて縞模様が出来るという仮説です
観測しててもして無くてもスリットの片方しか通ってないという結論です >>614
https://www.amazon.co.jp/dp/4781910629
考え方のアウトラインはボーム解釈におけるパイロット波の
仮定に近いと思うけど、ボーム解釈を当てはめても結局パイロット
波は何ら具体的な粒子としての特性を数学的に定義付けることは
できなかった。それは後にベルの不等式という計算手法で証明された。
パイロット波の考え方がどのような計算で量子論の場で具体化され、
アイデアと数式がどう繋がっているか、そしてそれによって期待される
成果とその証明の条件などについては、上の本にまとめられてたと思う
から一度みてみるといいと思うよ。
ビッグリップの次は無いのかな？
空間膨張が限界に達し、ちぎれて2つの閉空間宇宙に分裂するとか。
限界にたっしたら次は縮むしかないでしょ？
そして極限迄縮んでビッグバン
宇宙はその永遠の繰り返し >>10
一年のときは徒歩10分だったのに、三年のときは自転車で二時間とか泣くっしょ。 空間は時間だから伸びたら時が止まる
永遠の時の中で写真のようになって終わるだろう 結局特異点の先はE=mc^2では表せないから人類は何もわからないまま死滅すると思う 最先端理論は一番危ない領域だけどな
この数十年概観すりゃわかる 数学者は学問は最先端ではなく、遡って考えるたほうが新たに切り開けたりすると指摘している。 >>597
凄い独りよがりの読みにくい文だな。わかってもらおうという気持ちを感じない。お互い時間の無駄だ。 >>632
真偽の基準は自分ではないというくらいわからなきゃね ビッグバンはあったけどビッグバン以前から宇宙はあった
生命が存在出来ない宇宙に戻るだけであって死の宇宙に戻るという言い方が正しい >>432 >>5 >>6 >>7 >>8 >>9 >>10
ついこの間までマルチバースを押していたマーティン・リースもトーンダウンして、無限マルチバースについて聞かれてもサイクリック宇宙論を代わりに説明している
What is nothing? Martin Rees Q&A
http://theconversation.com/what-is-nothing-martin-rees-qanda-101498
Q: If it is possible that a fluctuation of some random part of empty space gave rise to the universe,
why couldn’t exactly the same thing happen in another part of empty space – giving birth to parallel universes in an infinite multiverse?
A: The idea that our Big Bang is not the only one and that what we see with our telescopes is a tiny
fraction of physical reality is popular among many physicists. And there are many versions of a cyclic universe.
It was only 50 years ago that strong evidence for a Big Bang first emerged. But there have ever since been
speculations about whether this is just an episode in a cyclic universe. And there’s been growing traction for
the concept that there’s far more to physical reality than the volume of space and time that we can probe –
even with the most powerful telescopes.
So we’ve no idea whether there was one Big Bang or many – there are scenarios which predict many Big Bangs
and some which predict one. I think we should explore them all.
Q: How will the universe end?
A: The most straightforward long range forecast predicts that the universe goes on expanding at an accelerating rate,
becomes ever emptier and ever colder. The particles in it may decay, making the dilution proceed indefinitely. We
would end up with, in a sense, a huge volume of space, but it would be even emptier than space is now. That is one
scenario, but there are others that involve the “direction” of dark energy reversing from repulsion to attraction, so
that there will be a collapse to a so-called “Big Crunch”, when the density heads towards infinity again.
There’s also an idea, due to physicist Roger Penrose, that the universe goes on expanding, becoming ever more dilute,
but somehow – when it’s got nothing in it apart from the photons, particles of light – things can be “re-scaled”, so that
after this huge dilution, space becomes in a sense the generator of some new Big Bang. So that’s a rather exotic version
of the old cyclic universe – but please don’t ask me to explain Penrose’s ideas. ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
