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宇宙の始まりの前について
- 宇宙の始まりについての考え方は無からの発生というものが一般的ですが、最近の説では宇宙は幾つも存在し、宇宙の外にも世界があるとされています。
- 宇宙が無から始まったのか、それとも何かがあったのかについては分からず、無とすることで説明されています。
- もし宇宙の外にも世界が広がっているなら、その世界の外にもさらに世界が広がっていくと考えられます。そして、宇宙の最小物質も無限に続いている可能性があります。
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質問者が選んだベストアンサー
レスいただいてありがとうございます。 （回答のしがいがあります） プランク長ですが、私も厳密に理解できていないのですが以下のようなイメージだと思います。 量子力学では物理量は厳密に一定の値を持つことはなく、あるボヤケをもっています。 参考までに逆に厳密に一定値を持つという考え方は古典的と言い、私たちの実生活の常識に合います。 ここで古典的にある距離を持った２つの点を考えます。 古典的にはこの距離は無限に近づける事ができますが、量子論的にはプランク長付近まで近づけると先に言ったボヤケのせいで２点と識別できなくなってしまいます。 このように距離として成立しなくなってしまう距離がプランク長と思ってください。 以下横槍になって恐縮なのですが、宇宙も誕生時は量子宇宙と呼ばれる状態でした。 これは宇宙の大きさが無限小ではなくプランク長の大きさとなっています。 超空間ではこのようなプランク長の量子宇宙が生まれては消えるようなイメージの状態です。（厳密には確率分布があるだけです） そしてその中から稀にビッグバンを起こして私たちの宇宙が発生すると仮定されています。 不明な点がありましたら遠慮なく補足などで言ってください。 判る範囲で対応します。
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- sekisei
- ベストアンサー率38% (94/246)
プランク長は√（ｈＧ／c^3）で、残念ながら私にはなぜこの式によって表されるかは理解できていません。 推測ですが、その意味を考えてみました。 通常、ある構造を測定するには観測したいスケールが小さくなるに従い高いエネルギーが必要になります。 また相対性理論では高いエネルギーがあると空間がゆがみます。 あわせて考えると極めて小さな空間を測定するには非常に高いエネルギーが必要ですが、そのエネルギーにより空間がゆがみます。 プランク長はそのゆがみによってもはや測定できなくなる長さかもしれません。 ごめんなさい。 私も確信ありません。
お礼
ご回答ありがとう御座います。 必ずしも答えだけを求めていたわけではありませんし、疑問に対しsekiseiさんや皆さんの考えかとを分かりやすく説明していただき誠に ありがとう御座います。色々な考え方を拝見して自分なりのイメージが 少し出来そうです。 とても参考になりました、有難う御座います。
- mazeran
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No,4です。 「物理学」とは本来、物事を「定量的」に説明して答えを導く学問ですが、「宇宙」のことになると「定量的」に答えを出すのは、現時点では不可能な世界です。 ですからここで僕がどうこう書いてみても、権威のある物理学者が書いても、本当の答えかどうかはわからないと言うことです。 すべてが正解で、すべてが間違いなのです。 宇宙に関する物理学は、もはや哲学や宗教の分野にまで入り込んで真実を探そうとしています。加えて、我々が理解できる言葉での「答え」を。 80kgと60cmでは、どちらが速いか?。 の答えを、拒むことなく理論立てて解明しようとしているのと同じことです。これを「古典物理学」とすると・・・ 80kgの鉄の塊と、60cmの木の枝ではどちらが速いか?。 と言う命題では、「鉄の塊」と「木の枝」と言うことがわかりました。これで少しは考える範囲が制限されたので、意味を持たない比較の問題でも、「条件」と「方法」をいろいろ組み合わせてやると、それなりの答えを出すことができます。概念的にこれを量子を扱う物理学とします。古典物理学との「差」はこの程度のものなのです。 とは言え、この「差」は現実には大変なもので、「未知」の世界を知るのに大変大きな影響を与えた考え方です。 前置きが長くなりましたが、以上の内容は前回の回答の補足とさせてください。 さて「回答に対する補足」の説明ですが、「密度」とは「体積」がパラメータになっています。ですから宇宙が膨張を始め体積が大きくなると、エネルギーも一様に分散し始めます。ですから単位体積当たりのエネルギー密度も低くなります。 ただここでは「無限大」と書いたことに対して疑問を持っておられるようですが、前回も書きましたが、我々が理論的に理解しているのは、宇宙が誕生してから10のマイナス34乗秒後の世界です。 この時にはもう「時間」も始まっており、「空間」も生まれているので、エネルギー密度はもはや無限大ではありません。 ただそれ以前については物理法則が当てはまらない「特異点」となってしまい、誰もわからない世界になってしまうのです。 その時の瞬間より前から、ビデオカメラで撮っていたとして、そのテープを逆再生していくと、我々の理解できる言葉で書くとエネルギーは無限大になると言うことです。あくまで「概念」なのです。 「プランク長」のことが出ていますが、僕もイメージとしてはsekisei様と同じものを持っています。人類には理解できない長さです。 「鉄の塊」と「木の枝」に相当する考え方です。
補足
ご回答ありがとう御座います。 物理学は今存在している事柄から人間が導きだした学問ですので、今と 違った物理法則の世界を説明使用としてもやはり限界があるのでしょう か？、空間と物質そして時間に依存したいと存在できない人間にとって それらが存在する前にはどうあがいても行けないですから確認は出来な いですよね、やはり宇宙が出来る前には何があるかは直接は確認できな いので色々理論だてるしかないのでしょう。 質問ばかりで恐縮ですが、10マイナス-34秒とは人間にとってはものす ごく短い時間ですがこの時間は今の私たちが1秒と感じる時間の１０マ イナス３４秒なのでしょうか？、0.0000～34と言う時間は今の私たちの 時間の概念と同じなのでしょうか、時間は普遍ではないので説明しにく いとは思いますが（自分でも少し混乱しています） うまく説明できないのですが宜しくお願いします
- mazeran
- ベストアンサー率42% (221/518)
現在の物理学では、宇宙が誕生してから１０のマイナス３４乗秒後からは理論立てられるようですが、それより以前については、「特異点」と言われ、物理法則を当てはめることができないのです。 従って、真意のほどはわかっておらず、いろいろな科学者達がいろいろな分野での理論を使って、いろいろな「仮説」を唱えているにすぎません。 いろいろな実験や観測から導かれた「可能性」に過ぎないのです。 エドウィン・ハッブルが、宇宙は膨張しているという事実を掴むと、じゃあその膨張の出発点はどこか。そしてそのときの状態は・・・と考えていくのは当然であり、様々な理論で科学者が解明しようとしています。 我々人類が理解できる言葉を使えば、宇宙の始まりは「点」から始まった。そこは温度無限大、密度無限大の物質の「スープ」である。 一点に押し込められた無限のエネルギーが、膨張することで温度が下がり、エネルギーが物質へと変化した。 これを証明しようとして、ノーベル賞をもらった小柴教授。水の陽子の自然崩壊を研究していました。 「真空の揺らぎ」から偶然に宇宙ができたとすれば、それは１個に留まるはずがないというのが、宇宙は１個ではなく、無限に連鎖しているのでは？ と考えられる発端になっています。 前にも書きましたが、我々人類が理解できる「言葉」で説明すると、ざっとこんな感じですが、真相は言葉や文字では比喩できるものではないと思います。 「点」は０次元。点が動いて「線」になると１次元。線が動いて「面」になると２次元。面が動いて「立体」になると３次元になり、我々はこの３次元の世界に生きており、３次元までしか理解できません。ひょっとしたら宇宙の始まる前の世界は４次元、または５次元の世界だったかも知れません。 それを「言葉」や「文字」で表すことは不可能です。 ですから、「宇宙が始まる前」とか、「宇宙が生まれた瞬間」とか、「複数の宇宙」などは、我々人類が理解できる言葉を使って書いているだけで、真相は想像もできなくて当然です。 ＦＩＸ様が書かれている質問も理解できます。疑問が出てきて当然ですが、断定的に答えようがありません。 あくまで、人類が理解できる理論によって出てきた疑問であって、真相は誰も想像もできるものではありません。 そういう疑問を持って研究を続け、理論を確立して行き、真相の世界のことをできるだけ理解できる言葉で比喩していただいているわけで、考え方は無限にあってもおかしくはありません。 長々と書きましたが、答えは、研究者や、使う理論によって答えは違ってくるので、断定できない。です。 自分なりの考え方を持って夜の星空を見ると、味わい方もまた変わることと思います。 宇宙は、「ロマン」の塊です。
補足
大変分かりやすく回答していただき誠にありがとう御座います。 一つ疑問なのですが、無限大のエネルギーが膨張していってもやはり無 限大のエネルギー密度のままではないのは何故なのでしょうか？。 宜しくお願いします。
- sekisei
- ベストアンサー率38% (94/246)
No2ですが、ごめんなさい訂正です。 ＞無から発生したというのはＡの方なのでＢの仮説を読まれたとして話を進めます。 は 無から発生したというのはＡの方なのでＡの仮説を読まれたとして話を進めます。 に訂正します。
- sekisei
- ベストアンサー率38% (94/246)
いろんな仮説があるので複数の仮説が混じって理解されている可能性もあります。 有名なのは Ａ．ビッグバン宇宙論 無から宇宙が発生した、さらにその宇宙から子供の宇宙が発生している。 Ｂ．膜宇宙論 この宇宙は高次元空間に浮いていて、私たちの宇宙のほかに別の宇宙もある。 無から発生したというのはＡの方なのでＢの仮説を読まれたとして話を進めます。 （１）質問者さんの考えに近いです。 本当の無ではなく量子論などの物理法則が存在している”超空間”と言われるものだそうです。 （２）自信がないですが、（１）の超空間にこの宇宙や他の宇宙が浮いているような”イメージ”でよいのではないかと思います。 ただし超空間は私たちが普段生活している空間とは異質で長さなどの概念が使えないと思います。 またその超空間が無限か有限かは全く判りませんのでその外があるかどうかも全くわかりません。 （３）現状では際限なく続いているという考えはありません。 量子論によって空間は無限で連続ではなく最小のスケールがあることがわかっています。 そのため、物質もその最小スケールよりも小さな構造はとることがありません。 つまり物質には最小単位があるものと思われます。
補足
ご回答ありがとう御座います。 確かに私は色々な理論をごちゃ混ぜに考えていたみたいです。 sekiseiさんがおっしゃられるように超空間という考え方はとても参考になります。 空間の最小単位とはプランク長の事でしょうか？、私にはこのプランク 長が意味するところ（概念）が良く分かりません。 宜しくお願いします。
宇宙の始まりは何もない空間での「ゆらぎ」から発生したと言われています。 何も無い状態とは、ゼロの付近でエネルギーが有ったり無かったりしている状態で、お湯の中の泡のようにポコポコと沸いたり消えたりしている状態を想像してください。 それが何かの偶然で、非常に小さい宇宙が出現し、急速に膨張したと言う考えです。 概念としてはたまたま1個の宇宙の中に我々が存在しているだけで、宇宙誕生からの時間も、客観的に見れば一瞬よりも短いかも知れません。 泡がはじける時間が数百億年と言う感じているだけで、実は瞬きよりも短い時間かも知れません。 それでは無の状態以前はどうだったかと言うと、判らないと言うのが本音ではないでしょうか。
お礼
ご回答ありがとう御座います、 かりにビックバンがあったとしても今の物理法則の宇宙に居る私たちにとってはビックバン直後やそれ以前のことは認識できないのでしょう ね、仮にこの宇宙の外に出れたとしてもそこはまったく違った物理法則なので人間が存在できるかも分からないのでやはり分からないのでしょう、Kindon98さんお時間の考え方はとても参考になりました。 ありがとう御座います。
補足
ご回答大変ありがとう御座います。 プランク長について私なりに調べては見たのですが、良くある解として は、それ以下では意味を持たない長さとよく書かれていましてこれでは まったく私のレベルでは理解できませんでした。sekiseiさんの言われ るように（量子論的にはプランク長付近まで近づけると先に言ったボヤ ケのせいで２点と識別できなくる）と聞くと距離としての存在意味がな いので（それ以下では意味を持たない長さ）のイメージが出来ます。 宇宙の大きさが無限小ではなくプランク長の大きさだとするとAとBの距 離も分からないし区別すら出来ないと思うのでやはいそれより以前の宇 宙は定義すら出来なくなってしまいますね。 ここでまた一つ疑問なのですが、プランック長の大きさは何故その大き さなのか？、と言う疑問が出てきます、この世界でそれ以下では意味を 持たない大きさには何らかの意味があると思うのですが。 量子理論などはほとんど知らない素人の発送ですが宜しくお願いします。