宇宙の始まり

質問

宇宙が最初に膨張する???過程で、「虚数時間」ののち、「インフレーション」と「ビッグバン」という過程を経るようなのですが、この両者の違いは何でしょうか???
素人が、模式図を見た限りでは、区分しなければならないような理由もないように思うのですが。

回答No.3

Nakay702 · ベストアンサー

以下のとおりお答えします。

＞宇宙が最初に膨張する???過程で、「虚数時間」ののち、「インフレーション」と「ビッグバン」という過程を経るようなのですが、この両者の違いは何でしょうか??? 素人が、模式図を見た限りでは、区分しなければならないような理由もないように思うのですが。
⇒「インフレーション」と「ビッグバン」とは別のことで、「インフレーション」理論の提唱者の一人佐藤勝彦教授によりますと、まず、「真空状態にあるエネルギー」か何かの「相転位」*によって、「インフレーション」が起こり、それに続いて「ビッグバン」が起こるのだそうです。（＊「相転位」とは、卑近な例で言うと例えば水が氷や水蒸気に変わることなどを指す術語のようです。）

その「インフレーション」によって、「宇宙卵」がたくさんできるそうで、そのたくさんできた宇宙卵のうちの１つが、たまたま「ビッグバン」を起こして我々の宇宙になった、というシナリオらしいです。
かつて、アメリカのラリー・スマーという学者がスパコンでビッグバン・シュミレーションをしたことがあって、それによると、ビッグバンの瞬間からいわゆる「プランク時間」*までの間は不明で、それ以後の展開は以下のとおり、という説明でした。（「プランク時間」とは、「10のマイナス43秒、つまり、0.000…1（小数点以下０が43個続いた後に1！）秒」のことを言います。）

さて、そのビッグバン・シュミレーションの大筋はこうです。
①ビッグバンの瞬間から10のマイナス36秒後。温度は百兆度の百兆倍。大きさ１立方cm。クオークと反クオークが衝突すると２個のフォトン（光子）ができ、２個のフォトンが衝突するとクオークと反クオークの対ができる。
②10のマイナス5秒後。温度は1兆度。クオークから陽子や中性子ができる。
③3分後。温度は10億度。陽子や中性子が合体して水素やヘリウムの原子核ができる。
④十万年後。温度は4千度。電子が原子核に取り込まれて水素やヘリウムができる。それまで進路を妨害されていたフォトンが自由に飛び回るようになり、宇宙が晴れ上がって、膨張する。
⑤ビッグバの10億年後くらいから銀河がつくられ、そのうちの１つが我々の天の川銀河となる。

…ということで、以下は省略しますが、とにかく、気の遠くなるような話ですね。

お礼

ありがとうございました。

「インフレーション」と「ビッグバン」の違いが分かったように思います。

「インフレーション」によって、「宇宙卵」がたくさんできるそうで、そのたくさんできた宇宙卵のうちの１つが、たまたま「ビッグバン」を起こして我々の宇宙になった、というシナリオらしいです。……「宇宙卵」がたくさんふわふわと空中を漂うのですかねぇ。まるでアニメの世界を見るようです。興味深いですね。この説によると、「宇宙」は、いま私たちが棲んでいる「宇宙」のほかに、もっとたくさんの「宇宙」がある可能性を示唆しているという理解ができます。飛躍しすぎでしょうか???

いま私たちが棲んでいる「宇宙」のほかにも、まだ「宇宙」がある。気が遠くなりそうですね。そのうちに、宇宙の膨張によって、「宇宙」と「宇宙」の衝突なんて起きるんじゃないでしょうか。

宇宙の誕生について、何か基礎的なことがわかったような気分になりました。もう少し調べてみます。

回答No.5

g27anato

No４補足、
参考になるかどうか分かりませんが、
ある事例を紹介します。

パチンコは御存知だと思いますが、
多数の釘が規則的に打たれた昔のパチンコ台で、
一点から落下するパチンコ玉の軌道研究が過去に行われました。

全てが同じ軌道を描く事は無かったようです。
中には２次曲線に近いものや瓢箪形に近いものまで、様々な移動曲線を描いたようです。
何らかの規則性が有るように見えながらも、その規則性は特定できませんでした。

たかがパチンコ台の狭い２次元的表面を下方に移動するだけでも、
落下点は拡散しながら全く同じ軌道は存在しなかった事が理解できます。

それが３次元とも、場合によっては４次元とも人類の想定を超えると思える宇宙での、
更に多次元的な無限方向の拡散まで想定される、インフレーションからの瞬時的拡大に係るビッグバンの話ですから、

無限の想定が可能な事例に、
現時点での「２次元的」か「瓢箪形」かという二者択一の限定的な想定自体が、意味の無い事ではないかと思う次第です。

お礼

興味深いお話ありがとうございました。

回答No.4

g27anato

No1、
私自身が素人であり、自分自身の経験と知識のみで物理的な理解を得ようとしてる者です。

さて、現在の科学者が想定しているビッグバンには何らかの条件を当てはめているのでしょうか？

人類の誰もが経験してない事象に、推論に推論を重ねながら可能な限り知り得た物理反応を更に上積みした事を、
可能な範囲で確認できた事実のみを根拠に正誤判断を下してるだけでしょう。

つまり２次曲線か瓢箪形かの違いは、何らかの条件を加えた上での想定ではないでしょうか。
そこまで判定できるだけの根拠となる事実は把握できていたでしょうか？
私自身は、そのような根拠となる事実を把握してません。

ビッグバンに至る以前の宇宙に、インフレーションの切っ掛けとなる物質が理路整然と配置されていたとは、到底考えられません。
その可能性を完全否定するつもりは有りませんが、現状では判断材料自体が無いのではないでしょうか。

多分、まだ人類が想定しえない条件の下に、論理的な物質配置であるだろう可能性までは否定しません。

しかし、人類が想定可能な範囲では時間的、空間的な論理的秩序に基づく物質配置は想定不可能ではないでしょうか。

つまり、宇宙という想定の中での物質配置密度が人類の想定可能な範疇とは考えられず、仮定もできないだろうと思います。

そのような考察を重ねた上で、
仮定に仮定を重ねた上での仮定は可能でも、
それが如何なる曲線を描くかまでは想定不能だろうとの結論に至る次第です。

以上から、「２次曲線」か「瓢箪形」かの二者択一という想定すら成り立たず、
一方を肯定も、もう一方を否定もしません。

規則的な曲線が描かれるには、規則的な前提が必要となります。
その規則性が確認されてない現代物理学の現状においては、規則性を前提にした想定は成立しないだろうと考えます。

どんな曲線が描かれるかの判断については、まだまだ遠い将来の観測結果に委ねるしかないだろうと思います。

お礼

私の「お礼」の書き方が誤解を与えたと思います。私が眺めている手引書が、宇宙の膨張を二次曲線で描いてあるだけのことです。実際の宇宙の膨張は、もっと不規則、不分明なものじゃないかと想像します。

回答No.2

tom900

現代の観測結果からビッグバン以前にインフレーションが起こらないと観測することが無いデータがあるので、辻褄をあわせるための理論というか、真の宇宙誕生の瞬間を依り詳しく説明するため。と考えれば良いと思いますよ。
なにせ僅か40年前に提唱された理論ですから、その前は宇宙はビッグバンから始まったと考えられて居たわけですからね。

お礼

ありがとうございました。
「ビッグバン以前にインフレーションが起こらないと観測することが無いデータ」というのは、どんなデータでしょうか???素人に説明しても「無駄」だとという覚悟のうえで解説していただくとありがたいです。
「辻褄をあわせるための理論」というご回答には少し興味があります。何というか、まだよくわかっていないけど、「辻褄だけは合わせよう」という姿勢が、今の宇宙物理学にはあるのですかねぇ???

それとも、「真の宇宙誕生の瞬間を依り詳しく説明するため」ということは、宇宙誕生の瞬間はかなりわかっていると理解してもよいのでしょうか???

回答No.1

g27anato

「インフレーション」
…一部に発生した急激な膨張。

「ビッグバン」
…全体に波及した急激な膨張。

ごくごく小さな物理現象に例えるなら、
「原子爆弾」のような原理。

・最初の小さな爆発が大きな圧縮エネルギーを生み(インフレーション)、
・そのエネルギーが限界に達すると膨大な拡張エネルギーに反転する事で(経過)、
・圧縮と膨張の連鎖が瞬時に拡散拡大する(ビッグバン)。

お礼

ありがとうございました。
素人なので、頓珍漢な疑問ですが、
「圧縮と膨張の連鎖」であれば、二次曲線型の拡大ではなくて、「瓢箪型の拡大」でないかなぁと、訳の分からんバカが疑問に思いました。