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         〔Ⅰ〕 始まりは・・・4次元ブラックホール  

                   

トップページ/New Page Wave/Hot Spot/Menu/最新のアップロード/   担当: ボス= 岡田 健吉 

                                             

               

   2014年           上から ・・・下へ   



     


 
<参考文献>

    日経サイエンス 2014 11

       特集 新設/宇宙の起源

             始まりは4次元ブラックホール 

                              (N.アフショルディ  ・・・カナダ/ウォータールー大学)

                                       (R.B.マン      ・・・カナダ/ウォータールー大学) 

                                       (R.プルハサン    ・・・カナダ/ウォータールー大学)

 

  9月 28日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(1)     

     “参考文献” 日経サイエンス/2014・11/

       特集・新説/宇宙の起源 ★1・・・ 始まりは4次元ブラックホール


標準的な考えでは…

宇宙は密度無限大の点(/特異点)から始まる、ビッグバンの過程で出現した。しかし

最近の計算では、ビッグバンの前まで時間を遡ることが可能という。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(2)

その…

特異点/密度無限大の点/…ビッグバン以前の宇宙は…空間次元が1つ高かっ

たかも知れないと言う。

この余分な空間次元を持つ宇宙は…現在の宇宙に、その痕跡を残した可能性があ

る様だ。それが、今後の天文観測で発見されるかも知れないと言う。

本当だろうか?

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(3)

宇宙は…

XYZ軸の3つの空間次元と1つの時間次元を持つ。いわゆる3次元宇宙だ。この3

次元宇宙は4つの空間次元をもつ4次元宇宙の<影>(/2次元世界は、3次元世界が投影

された影絵であり...1次元世界は、2次元の平面が投影された影/線として、理解できる。)だ。

その4次元宇宙で…星が崩壊して <4次元ブラックホール>が生成され…それを

囲む事象の地平/<3次元の殻>(/ブラックホールの重力半径・・・外側の事象から遮断される)…

が作られた。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(4)

その…

<4次元ブラックホール>の<3次元の殻>が…我々の3次元宇宙という考え

方。当然、宇宙の外…事象の地平の外側は見えない。

我々の3次元宇宙のブラックホールは…観測されるように…事象の地平は2次元

であり、地平の面(/重力半径の面として、ブラックホールを包む。)。4次元宇宙では…3次元の

地平の空間になる。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(5)

さて…

一見、バカバカしく思われるこの考え方には、2つの理由/根拠があるという。

1つ目は…

時間と空間を記述する数学に、しっかりと根ざしているということだ。【ホログラフィ

ー理論】の成功は、単なる数学的な変換以上の意味を、確信していると言う。



 9月 29日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(6)

2つ目は…

このアイデアが…宇宙の起源や性質に関する…深遠な問題の理解につながる可

能性。

例えば…

ビッグバンの直後に、インフレーション/宇宙の急膨張期があり、体積が指数関数

的に増大した。

では…

何がビッグバンを引き起こしたのか…この謎に答えられる!

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(7)

ビッグバンから現在までの宇宙の歴史は…

アインシュタイン方程式(/一般相対性理論の中で導いた、万有引力・重力場を記述する場の方程式 )

以下の幾つかの方程式と…5つの独立パラメーターで記述できる。

5つのパラメーターとは…通常物質・暗黒物質・暗黒エネルギーの各密度と…宇宙

初期の量子ゆらぎの大きさ、そして形/スケール依存性だ。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(8)

この主流の宇宙モデルは…

冷たい暗黒物質/Cold Dark Matter に、宇宙項/Λ(ラムダ)を加えた…【Λ-CDM

宇宙モデル】という。

100万光年 ~ 観測可能な100億光年に及ぶ、何百もの観測データを説明。が、

説明には、所々に厄介な穴が開いている…



  9月 30日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(9)

主流/【Λ(ラムダ)- CDM宇宙モデル】の問題点は3つ…

<問題点1>は…宇宙の物質密度(/物質とエネルギーは等価・・・等しい)に関するもの。

かつて宇宙は…周期表に掲載の元素/通常物質が…大部分を占めていると思わ

れた。しかし現在(/【Λ- CDM宇宙モデル】)は…通常物質はわずか5%…暗黒物質は

25%…残りの70%は暗黒エネルギーだ…

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(10)

暗黒物質というのは…

いわゆる未知の物質だが…銀河団や銀河回転の重力源として推定されてきた。

暗黒エネルギーというのは…

その莫大なエネルギーから、アインシュタイン方程式の宇宙項(/宇宙項では、そのエネル

ギーが何であるかを指定していない)とも、宇宙空間の真空エネルギーとも、ビッグバンの巨

大斥力(/磁石の反発力に似ている。巨大な重力凝集力に抗して、宇宙を加速膨張させたエネルギー)とも推

定された。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(11)

暗黒物質や暗黒エネルギーの正体は判明していないが…最新の素粒子論ではそ

の候補なども、具体的な検証の俎上(そじょう/まな板の上)に上っている。

しかし…【Λ- CDM宇宙モデル】 も…その観測データは5%の通常物質。全質量

の95%は謎のまま。ビッグバンの、より深い理解が必要になる。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(12)

時間と空間の起源であるビッグバンにより…

絶対温度/1027K以上の粒子と放射からなる、超高温プラズマの宇宙が形成され

た。この状況から…ほぼ一様(/天文衛星プランクの測定で・・・不均一性の度合いは、6万分の1以下)

で平坦(/限りなく平坦に近い・・・三角形の内角の和が180度になるユークリッド空間)な、現在の様な

宇宙が実現することは、極めて考えにくいわけだ。そこでインフレーションが考えら

れた。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(13)

インフレーションは…

宇宙の大規模構造を理解する上で、優れたアイデアだ。宇宙をより平坦にし、密度

と温度を均一にし、エネルギー密度の微小な<量子ゆらぎ>を、宇宙論的サイズ

にまで拡大。<量子ゆらぎ>が<種>となって、重力凝集が進み、銀河・恒星・惑

星が形成される…

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(14)

【インフレーション理論】は大成功したパラダイムだ。

研究者は…長年、宇宙初期の密度ゆらぎの記憶/宇宙マイクロ背景放射(/cosmic

 microwave background = CMB)を解析し、理論的予言を検証。最近の天文衛星プランク

の観測でも、宇宙はほぼ平坦で一様であることを確認。予言が検証され理論の正し

さを証明した。




  10月 1日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(15)

<問題点2>は…

インフレーションの膨大なエネルギーは、何処から来たかということ。

ビッグバン直後の宇宙は、インフラトンという仮想粒子のエネルギーで満ちていた

様だ。最近発見されたヒッグス粒子は、インフラトンと似た性質を多く持っていて、

その候補の1つだ。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(16)

仮想的粒子/インフラトンが存在すれば…

宇宙初期の急膨張と、現在宇宙の大規模構造が説明できる。

インフラトン場のエネルギーが…宇宙の指数関数的膨張のエネルギー源になり…

微小な<量子ゆらぎ>が、大規模構造の<種>となるわずかな<密度ゆらぎ>

をもたらす。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(17)

しかし…そうは言っても…

インフラトンは問題を先延ばししたに過ぎない。インフラトンの性質はそもそも不明

であり…それが何処から来たのか、どう観測できるのかも分かっていない。さらに、

本当に存在するのかも、実は、確かではない…

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(18)

また、そのインフレーションだが…これが自然に消滅したメカニズムが分からない。

これは<華麗な退場の問題>と呼ばれているそうだ。もし何らかの場のエネルギ

ーが、宇宙の指数関数的膨張を引き起こしたのなら…どのようにその場を、瞬時に

消滅できたのかだ…?

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(19)

現状では…

【Λ-DCM宇宙モデル】の5つのパラメーターの起源を、インフレーションから導くこと

は満足にできていない様だ。

パラメーターは観測に合致する様に、正確に選ぶ必要がある。しかし暗黒物質も暗

黒エネルギーも、実態は観測センサーにもかかっていない。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(20)

さらにまた…インフレーションより前の宇宙の歴史を、満足に記述できていない。

ビッグバン後の…“1兆分の1の・・・その1兆分の1の・・・さらに1兆分の1秒間”

に…一体、何が起こっていたのか分かっていない。

いわゆる…何でも有りの<特異点>に…限りなく近くなる。



 10月 4日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(21)

<問題点3>は…宇宙の起源!

宇宙論の最大課題は…ビッグバン自体を説明すること!

空間・時間・物質は…<特異点/密度無限大の点>から、ビッグバンにより突然

出現したと考える。<特異点>は想像を絶する奇妙なもの。空間・時間の曲率が

大きすぎ、過去・未来もない。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(22)

<特異点>では…

あらゆる物理法則が適用できない。秩序・規則のない世界。そこからは、論理的に

存在しうる全てのものが出現する可能性がある。

その<特異点>から、現在観測されるような、秩序ある宇宙の出現を期待する理

由はないと言う。<ブラックホール>と同じだ!



 10月 5日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(23)

<特異点>から出現した宇宙は…

想像を絶する混沌! 温度も、場所ごとに大きく揺れていたと考えるのが自然。

また…この初期宇宙の揺れを平坦にするのに、インフレーションを使えるとは限ら

ない。揺れが大き過ぎれば、インフレーションが始まることすらない、と言う。



 10月 6日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(24)

<特異点>の諸問題は、インフレーションだけでは解決しない。

<特異点>は想像を絶する奇妙なものだが、我々に馴染みの深いものがもう1つ

ある。

ブラックホールだ! 超新星爆発の後にコアが残るが、そのコアが重力崩壊して、大

きさがゼロまで収縮した天体だ。



 10月 7日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(25)

もう1つの<特異点>/ブラックホールは…

事象の地平面/重力半径からは光さえ出てこない。重力半径は球面を形成し、エ

ネルギーや情報を吸い込む一方。まさに、この宇宙から隔絶している<特異点>

なのだ。ここを超えると、エネルギー保存則や、因果律(いんがりつ/すべての事象は、必ず

ある原因によって起こり、原因なしには何ごとも起こらないという原理)も成立しない。



 10月 8日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(26)

ビックバンと同様にブラックホールの<特異点>も…物理法則は適応外。

しかし…ビックバンの想像を絶する奇妙さと違い…ブラックホールの<特異点>

は観測可能な事象の地平面。物質やエネルギーが渦を巻いて落ち込んでいる。

その重力半径は<結界(/聖なる領域と俗なる領域を分け、秩序を維持するために区域を限ること。

本来は仏教用語であるが、古神道や神道における神社なども、同様の概念がある)>のようにも見える。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(27)

ブラックホールの<特異点/結界>は…物質/エネルギーや情報の漏洩(ろうえい)

を、完璧に阻止している。その内部の時空構造解も、物理法則の適応外では、まさ

に想像するのみ。しかし中で、重力崩壊のなれの果てで…何が起こっていようと、

<特異点/結界>で包まれていて無害だ。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(28)

ブラックホールは…

遠くから観測すると、単純で滑らかな均一構造だ。質量・角運動量・電荷だけで特徴

づけられる。このため、ブラックホールには毛が3本という。この事実は…【ブラック

ホールの無毛定理】、または、【ブラックホール唯一性定理】とも呼ばれている。


 10月 9日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(29)

<ブラックホール特異点>と異なり…<ビックバン特異点>は事象の地平では

覆い隠されていない様だ。<裸の特異点>/破壊的で予測不能な影響…<ブラ

ックホール特異点>と同様に…私達観測者は守られる事は可能か?つまりここで

も…<特異点>は事象の地平で包みたい!

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(30)

そこで話は最初に戻る…

空間次元の1つ高い4次元宇宙を考える。その事象地平が我々の宇宙という。

<ブラックホール特異点>は3次元宇宙の…2次元の事象地平面/重力半径。

4次元宇宙では3次元の、事象の地平空間となる。つまりそれが、我々の宇宙とい

う考えだ。


 10月 12日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(31)

空間次元が…3よりも大きい<余剰次元シナリオ>は古くからある。

最初は、1919年にカルツァ(Theodor Kaluza)が提案し、1920年にクライン(Oskar Klein)

が発展させた。カルツァ・クラインのアイデアは、半世紀以上放置されていたが、

1980年代に 【超弦理論(/超ひも理論)】 を研究する物理学者に取り上げられた。


 10月 14日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(32)

<余剰次元シナリオ>は…

最近では 【ブレーンワールド】 と呼ばれる宇宙モデルに使われている。ここでは3

次元宇宙は、4以上の空間次元を持つ宇宙に埋め込まれた、膜/ブレーンの様だ

と言う。我々の3次元宇宙はブレーンと呼び、4次元以上の宇宙はバルク(/(界面化学

の用語で)・・・ 界面を扱う化学や物理の領域において、界面と接しない物質本体をさす。/ 医薬品原料や中間体を

さす。 (物流の用語で)・・・ バルク品 = 在庫品や工業用品などまとめて仕入れられた商品や、パーツをばら売りし

たもの。裸であったり簡易包装のみ施されて売られている商品 )と呼ばれる。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(33)

その宇宙モデル/【ブレーンワールド】 では…

我々の知る物質やエネルギーは全て、3次元のブレーンに張り付いている。これは、

2次元スクリーンに投影された映画のようなものだと言う。

ただ…重力だけは例外で、高次元のバルク全体に広がっている。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(34)

さて…

ビッグバン以前に存在していたかも知れない、4次元バルク宇宙とはどの様なもの

か?

そこには…4次元の星や4次元の銀河が存在。4次元の星は、やがて燃え尽きて、

重力崩壊…4次元ブラックホールを形成する。この重力半径(/・・・3次元?)が、3次

元の事象の地平になるわけだ。



 10月 17日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(35)

4次元の星の崩壊を…モデル化した。

その計算によって…

4次元の星の崩壊で放出された物質が、3次元の事象の地平を取り囲む、3次元の

ブレーンを形成…徐々に広がっていくことが…様々な条件下で発見したと言う。

私たちの宇宙とは…この3次元ブレーン…なのだそうだ。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(36)

つまり…我々の宇宙は…

4次元の星が崩壊してブラックホールを形成した…4次元の星の、ある種のホログ

ラムだと言う。それが、3次元の事象の地平/3次元ブレーンであり…<ビッグバ

ン特異点>は逆の立場から…事象の地平に、閉じ込められているのか…?

うーむ…??


 10月 20日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(37)

さて…

ここまで説明して来たわけだが、改めて…

この<4次元宇宙/4次元ブラックホール>は、本当に存在するのだろうか?

このモデルには幾つか利点がある。

まず、<宇宙の始まり・・・裸の特異点・・・ビッグバン特異点>を取り除き、それ

以前の宇宙が説明できることだ。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(38)

では…

高い精度の<平坦宇宙・一様性宇宙>を説明できるのか?

4次元バルク宇宙は、長い期間存在していた可能性があり…不均一があっても、す

でに熱的平行に達していた可能性がある。

4次元宇宙が滑らかなら、そこから生まれた我々の宇宙も、それを引き継いだろう。



 10月 22日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(39)

4次元ブラックホールも…

【ブラックホールの無毛定理】 で、3次元と同様に特徴が無いはずと言う。そこか

ら生じる事象の地平面は、均一的な面…それを囲む我々の3次元ブレーン宇宙も

滑らかだろうと言う。4次元星の質量が大きいほど、3次元ブレーンは平坦になると

言う(/・・・3次元球面の半径が大きくなるため)。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(40)

従って…

我々の宇宙が平坦なのは、4次元宇宙の大質量星の崩壊によって…我々の宇宙

ができた結果なのだと考えられる。

この… ホログラフィック・ビッグバンモデル は…通常の宇宙論における主要問題

を…インフレーションに頼らず、また<ビッグバン特異点>をも回避できる。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(41)

天動説・地動説の時代から…宇宙論は人類の想像世界の結晶。この宇宙論も荒

唐無稽(こうとうむけい/根拠がないこと、でたらめ)とも言えるが、検証可能な方法が幾つかあ

る。

1つは…宇宙マイクロ背景放射…

我々の3次元ブレーンの外部に、4次元ブラックホールの重力で引き寄せた物質が

あり…その影響の波及だ。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(42)

この4次元物質の熱的な揺らぎが…

3次元ブレーン上(/3時現世界が、スクリーン上に2次元の映画のように投影されるように・・・4次元世界は、

3次元のブレーン(膜)の上に投影される)の物質に影響を与え…宇宙マイクロ背景放射をわず

かに歪め…観測可能な様だ。

計算結果は…プランク衛星(/宇宙背景放射を観測するための、高感度・高分解能の観測装置を備えた

人工衛星。ESA/欧州宇宙機関で2000年に打ち上げられた。2013年10月23日に送信機を停止して、運用を終

えた。)の最新データと比較し、4%ズレ。このズレはまだキチンとしていない、2次的な

効果なのかも知れないと言う。


 10月 24日

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(43)

また…

4次元ブラックホールが自転していたら…我々の3次元宇宙は等方性ではなくなる

と言う。宇宙の大規模構造は、方向によってわずかに異なってくる。

これは…宇宙マイクロ背景放射の全天観測により、わずかな変化から、非等方性

が見つかるかも知れないという。

 

岡田健吉‏@zu5kokd1          

《最新・宇宙論》・・・(44)

前にも言ったが…

このホログラフィック・ビッグバンモデルで宇宙の起源という問題をクリアしても、別

の謎が顔を出して来る。

まず…それでは…親の4次元のバルク宇宙は、何処から来たのかということだ。

天文学的課題は…結局、哲学的な認識問題に還元される様だ…

 

【新説 宇宙の起源・・・<1> “始まりは4次元ブラックホール”より・・・完・・・】