宇宙の始まり

タイトル:

コメント:
|> |> 最悪ビッグクランチまで許容しています。 |> |> で、次の瞬間にビッグ・バン |> |> 宇宙という生命の子宮ですら転生するのだという |> |> 強烈な印象を持っています。 |> |> かくして、宇宙には始まりも終わりもありません。 |> ∇終わりがないことは、一つの宇宙が転生 |> を繰り返すことで説明できると思いますが、 |> 始まりがないことの説明はできないように |> 思えます。 |> |> 物理学者曰く |> |> 双曲線タイプの開いた宇宙ではなく |> |> ニュートンが夢見た平坦な宇宙ではなく |> |> 放物線タイプの閉じた宇宙。 |> ∇宇宙マイクロ波背景放射の揺らぎの観測から、 |> 「宇宙は平坦だった」ことが示唆されています。 |> 平坦ではあるけれども、大きさが有限で閉じた |> 宇宙というわけです。 |> （説明の一部は下の方にあります） |> |> 本来、宇宙空間にまんべんとなく存在する |> |> 質量分布が、上記３つのうちドレカを決める |> |> はずなのですが |> |> 一方的に閉じた宇宙に一票（ゴリオシ） |> |> 私達は、赤道上を飛行機で飛びつづける手段を |> |> すでに持っています。 |> |> 地球は有限ですが、赤道上を飛びつづけることは |> |> できます。果てしがないのですね。 |> ∇このアナロジーでは、最初に赤道上に衛星 |> を乗せるという、始まりがあるように思えます。 |> 地球と衛星の寿命が無限ならば、終わりは |> ありませんね。 |> また、原子核の回りを飛び続ける電子も、原子 |> の寿命が永遠であるとすれば、終わりはありま |> せんが、ビッグバンにおける原子の誕生といっ |> たような始まりはあるように思えます。 |> 「科学，2001年8月」特集：宇宙論はどこへ |> 向かうのか　[宇宙は平坦だった] |> ・現在，一般に信じられている，われわれの宇宙を |> 記述する標準的なモデルは，フリードマンモデルと |> 呼ばれるものである。 |> このモデルは，空間的に一様，かつ等方を仮定 |> した場合のアインシュタインの一般相対性理論の |> 解である。 |> ・通常いわれている「開いた空間」＝「負の曲率」， |> 「閉じた空間」＝「正の曲率」という関係が必ずしも |> 成り立っていない。 |> 一般相対性理論とはある点のまわりの（局所的な） |> 理論であり，全体の（大域的な）トポロジーに関して |> は，なんら感知しない。 |> 例えば宇宙が大域的にはドーナツのような閉じた |> 構造をしていても，局所的には平坦ということが |> ありえる。 |> ・宇宙マイクロ波背景放射は，1965年，ペンジャス |> とウイルソンによって偶然発見された。 |> この発見によって，宇宙がかつて高温で熱平衡 |> 状態であったことが，疑う余地なく示された。 |> それまでは，宇宙は進化せず，物質の密度など |> は過去も現在も一定であるとする定常宇宙論モデル |> と，宇宙が非常に高温，高密度な状態から始まり， |> 膨張に伴って温度，密度ともに低下してきたとする |> ビッグバン宇宙論モデルが，その優劣を争っていた。 |> この背景放射の発見から，後者のビッグバンモデル |> が標準宇宙論となったのである。 |> ・ビッグバンによって非常に高温の状態から始まっ |> た宇宙の温度が，3000度Ｋ程度に冷えてきたときに， |> 劇的なことがおこった。 |> 宇宙が誕生して約３０万年後のことである。 |> この時期に，宇宙に存在する陽子と電子が結合 |> して水素原子が形成されたのである。 |> ・COBEによって背景放射は非常に高い精度で黒体 |> 分布をし，かつ等方であることが示された。 |> 背景放射の温度はわずか１０万分の１程度ではある |> が，場所によって異なっていることがわかった。 |> 背景放射の温度はごくわずかだけ非等方に揺らいで |> いたのである。 |> ・温度揺らぎが生成される課程は，宇宙の物質の |> 量や，膨張の速度などによって大きく影響を受ける。 |> ・実際に観測される温度揺らぎは，さまざまな波長 |> をした揺らぎの重ね合わせである。 |> ・角度スケールが１度より小さい波長の揺らぎが |> 宇宙の曲率と大きく関係する。 |> このスケールの揺らぎは再結合期までに，地平線 |> のなかに入る。 |> 再結合期までは光子と電子は散乱を通じて強く |> 結びついているので，圧縮性の流体として考える |> ことができる。 |> 圧縮性の流体に生じる揺らぎは，音速で伝わる |> 音波モードである。 |> ・この音速は，光子などの輻射成分では光速の |> １／√３倍であることが知られている。 |> ・再結合期から１５０億光年かけて光がわれわれ |> に到達するまでに，音波モードの揺らぎのパターン |> は宇宙の曲率に応じて，そのみかけの大きさを |> 大きく変える。 |> ・COBEによる温度揺らぎの観測は，角度分解能が |> ７度とあまりよくなかったために，音波モードの |> 揺らぎパターンは観測することができなかった。 |> ・2000年，二つの気球観測グループがあいついで |> 非常に精度の高い温度揺らぎの測定結果を報告 |> した。 |> （BOOMERANGﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ，MAXIMAというｸﾞﾙｰﾌﾟ） |> 結果は，宇宙が平坦であるということを強く示し |> ており，その場合の理論計算と非常によい一致 |> を示した。 |> MAP |> http://map.gsfc.nasa.gov/ |> PLANCK |> http://astro.esa.int/Planck/