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宇宙の未来、そして始まり

宇宙の未来はどうなっているのか。

宇宙に興味のある人は誰しも持つ疑問だと思います。
昨今、科学技術が発達し、宇宙の年齢や物質の割合などがある程度わかってきているのに、宇宙の行く末はいくつかの結末を予想する程度で、未だこれといった決定打はありません。

有名なのがビッグクランチ。
ビッグバーン後広がり続けている宇宙が、物質間同士の引力で膨張にブレーキがかかり、最終的には広がる勢いが重力に負けて収縮に転じて、すべての物質は一点に集約するという説。

その他に、ビックバーンの勢いがなだらかに続き、重力の収縮に打ち勝って永久に広がる未来。
また、最新科学が導き出した、現在最有力な加速度膨張する未来。

他にも説はありますが、どれも宇宙の始まりがあり、宇宙が広がってきたことが前提になっています。
これも科学的観測や学者の難しい理論から、かなり詳しいことがわかってきましたが、まだまだ謎が残っています。


では宇宙の始まりはどうでしょう?

ビッグバーン理論、インフレーション理論、超ひもの理論など、いろいろと理論的に解明されるようになってきています。
要約するとこんな感じです。

昔々、なーんもありませんでした。物質もエネルギーも時間もありませんでした。
あるのは不安定な「ゆらぎ」でした。

「ゆらぎ」ってナニ?

何にも無いのにゆらぎ??
時間も無いのにゆらぎ???

とにかく不安定と言うか何と言うか、超エネルギーみたいなものあったり無かったり、そんなのが同時に存在している?
え?存在??
言葉的に矛盾していますが、量子的にはアリなのか!?

それを何も無いと言っていいのかは別として(別にしたらダメやけど…)、満ちているのか判断する基準すらも無く、要は「わからん=無」みたいな状態みたいだったと思われています。

誰がそこに何かあるってわかるん?見る人も計測する機械もないし。だったら無いのと同じやん!
はい、終わり!無いで決定。無ね、む。Muuuuu!!

ただ、ゆらぎ・不安定な場と言われているが、もしかすると膨大なエネルギーが存在し、ず~と有り続けているのかもしれません。比較対象する物も者も無く、存在を証明することもなく、ただひっそりと有るだけ。
極小の世界や、周りに対象物が無い存在は、その存在自体が有っても無くても、結局どっちでも問題ないのかもしれませんね。

まあ、量子物理学的に宇宙が出来る前は、何も無いところからエネルギーが生まれ、同じだけの反エネルギーも生まれ、瞬時に混ざってまた無になる。こんなゆらぎがチマチマ起こっていたと考えられます。
生成消滅は頻繁に発生したと思われまが、そんな状態のままゆらいでいるだけで、宇宙開闢のエネルギーはなかなか生まれませんでした。

そら、そーですよねー。宇宙のエネルギー(物資も元はエネルギー)が、鶏が卵を産むみたいにポンって出てくるわけもありません。
しかしまあ、どっかでブレイクしないと今の宇宙はできていないので、ある時点で(時間も無いので、やっぱり発生と無が同時に混在していた、のかな?)越えられない壁を超えました(詳しくは量子理論の本を読んでね)。
この壁の解釈ですが、正負のエネルギーが同時に発生して、消滅しようとした矢先に、負のエネルギーが何らかの理由で先に崩壊してしまったようです。

そしてそこからすべてが始まり、エネルギーが物質になり、火の玉が爆発するように広がっていった。時間もここからスタート、ってな感じです。


では今はどうなんでしょう?

ビッグバーン理論が有名になり、宇宙は膨張していることはよく知られるようになりました。
ほんの10数年前までは、減速しながら膨張し、そのまま膨張するか、どこかで膨張が止まるか、収縮に転じると思われていました。
これは物質中心に考えられていた宇宙の概念で、物質同士はどんなに離れていてもお互い重力で結ばれており、宇宙の膨張にブレーキをかけていると思われていたからです。
ところが最新の観測では、約50億年前から、膨張の減速から加速膨張に転じていることがわかったのです。

ではなぜ膨張に転じたのか?

近年の観測では、物質は宇宙全体の4.9%を占める存在だったことがわかりました。
ちなみに、残りの26.8%は重さはあるが観測ができない得体の知れない物体。
68.3%はさらに意味不明なエネルギー。

実はこの68.3%のよくわからんエネルギーが原因だと考えられます。
ではこのよくわからんエネルギーについて検証(ただし仮説あり)

1.68.3%の不明なエネルギーは暗黒エネルギー(ダークエネルギー)と言われる。
2.宇宙誕生時に物質になり損ねた残り物、かな?
3.どうやら重力と反対の反発する力をもっている。
4.宇宙全体に満ちている。
5.物質は宇宙が広がると薄まるが(宇宙は膨張しても物質は増えない為)、暗黒エネルギーは宇宙の膨張に合わせて増える(薄まらない)

とりわけ5番目の内容が重要で、宇宙が広がれば広がるほど暗黒エネルギーが増えることになる。


ところで暗黒エネルギーが増えるとどうなるのでしょう?

一つのシュミレーションとして、ビッグリップという説があります。

暗黒エネルギーが加速度的に増えていくと、宇宙の膨張速度は際限なく早くなります。
宇宙は無限の大きさになり全てがバラバラに引き裂かれてしまうというのです。

1000億年後に起こるビッグリップのシナリオを簡単に説明すると、

銀河の星に影響が出始め、星が銀河から飛び出していきます。
それから一億年後、太陽系から惑星が飛び出していきます。
それから一年ぐらいには、太陽の内部でも異変が起こります。星が膨れ上がり爆発。
恒星が爆発し始めると、その数時間から数日後には飛び出した惑星も引き裂かれ粉々になる。
やがて分子や原子も引き裂かれ素粒子にって、その素粒子同士も離れ離れになる。
光の速度をも超える空間の広がりにより、宇宙は散り散りになり終わる。
といったものです。

まあ、これも宇宙の終わりのシナリオの一つで、50億年ほど前から始まった加速度的な膨張が続けばの話です。
もしかすると、暗黒エネルギーの増え方が緩やかな増加だとこのまま宇宙が何も無く広がっていくだろうし、また、増え方が減っていくとまた別の未来があるでしょう。
このビッグリップの説は、最終的に素粒子が散り散りになって宇宙は崩壊するでしょう、とあるのですが、私なりにその後の宇宙を描いてみました。


ここからは私の持論です。

まず、妄想を熱く語る前に2点ほど確認。

・物質物体の最高速度は光の早さで、それよりは早く動けない。光より早く動くことは質量が無限大になっちゃいます。
・ただし、空間の広がりはその限りではない。現在、宇宙誕生から137億年と言われていますが、宇宙の大きさは半径470光年と言われています。宇宙の膨張は空間の広がりなので、光のスピードを超えていいわけです。


さて、私の持論はビックリップも終盤から。

分子は引き裂かれ、原子は陽子や中性子に分解されます。
更に、物質の最小単位と呼ばれるクオークなどの素粒子までに粉々になります。
重力は物体同士を引き付ける力が働きますが、暗黒エネルギーが増えてくると逆に物体を引き離す力が増えてきます。

この引き離す力が「重力」の力を上回ると、惑星は引き裂かれ、星星はバラバラになります。
また、引き離す力が「電磁気力」を上回ると、分子が分解し、「強い力」を上回ると、原子核は崩壊します。

引き裂かれたり分解されるということは、何らかの力が作用していることで、「気づいたら結果だけ」という気色の悪い現象ではなく、湯川先生曰く「全ての事象には必ず理由がある」的なことが大切です。
4つの基本的「カ」が物質に対して作用するのと同じく、暗黒エネルギーも物質に対して作用するのです。

ところで、原子や陽子は大きな力を加えると更に小さい構成単位に分解されますが、最小単位のクォークはどうなるのでしょう?

超ひも理論ですと、物質の最小単位のプランク長。それ以上小さくならない単位です。もちろんそこから小さく別れることはありません。
しかし、分子や原子ですら容易く引き裂くそのパワーは、ダルマ式にそれこそ無限に増えていく。
1兆年後には素粒子同士はどれほど離れて、どれほど暗黒エネルギーの力を受けるのでしょう。
仕事場に例えると、目に見えない強大なパワーに晒され、窓際で孤独を味わう。何かどこかで爆発しそうですよね。。外の世界に出てやる!って。。


さてここでこの状況を考えると、宇宙の始まりに似ていないでしょうか?
一つの素粒子が無限の(暗黒)エネルギーにさらされ、素粒子自体は量子物理学的に、存在してるかしていないかあやふやで、時間や空間の概念など測れる対象(他の素粒子)など、事象の地平線を超えて離れている。

私が考えるに、宇宙全体に満ちた暗黒エネルギーの吐け口が素粒子であり、宇宙の始まりではないでしょうか?

もうどうにもならんってぐらいに増大した暗黒エネルギーが、素粒子という器に影響を与え続け、素粒子ももうにもこうにもって状況になってついに崩壊、膨大なエネルギーはインフレーションで急膨張、同じく物質に転換し、転換された空間は暗黒エネルギーが無くなり、物質が支配する世界になる。
物質世界はビックバーンにより時間をかけて更に膨張し、徐々に暗黒エネルギーが増えていく。
暗黒エネルギーが増えると更に加速度的に膨張し、暗黒エネルギーが限界点を超えたところで、素粒子を起点に宇宙が開闢する。


宇宙は繰り返されていると言われていますが、このループを繰り返しているように思われます。

あくまで持論ですが、みなさんはどう思われますか?
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[ 2013/06/20 17:40 ] 宇宙の話 | TB(0) | CM(0)
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