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創造の物語が進むにつれて、ビッグバンは良いものです

時の奥深く、ミルクの海がありました。神々も悪魔も、大海原でしか得られない不死の蜜であるアムリタを欲しがっていた。最高神ヴィシュヌは、マンダラ山を攪拌棒として使用し、巨大な蛇ヴァスキをロープとして山を回転させるように彼らに言いました。千年の間、彼らはアムリタが現れるまでかき混ぜました。神々と悪魔は、神々が勝つまでアムリタをめぐって戦い、喧嘩をしました。かくはんは、神々の医師であるダンヴァンタリ、富の女神ラクシュミ、不幸の女神ジェスタ、白い象、7頭の馬ウチャイスラヴァ、そして願いを叶える木など、他の驚異を生み出しました。そしてついに月がやってきた、チャンドラ。

最近では、現代の科学者が別の宝物を求めて宇宙をかき回しています。彼らは、原始ビッグバンの名残である重力波として知られる時空の波紋を探しています。科学者たちは、私たちの宇宙が誕生してから 1 秒も経っていなかった頃に、急激な相転移を起こし、サイズが劇的に膨張したと考えています。その出来事は、宇宙の将来の進化を形作り、いつの日か成長して銀河や星団になる種を植えました.その大変動の出来事は、おそらく宇宙がこれまでに経験した中で最も強力なエピソードであり、重力波の最も微妙な攪拌だけを残しました.ビッグバンの初期の瞬間は謎に包まれており、おそらくその時代の唯一の遺物は重力のかすかなささやきだけであるため、科学者はこれらの重力波を見つけたいと考えています.

最初の物語はヒンドゥー教の神話の伝統から来ており、2 番目の物語は現代の宇宙論から来ています。どちらも創造の物語であり、文字通り、すべてのすべてを定義する物語です。 生まれました。創造の物語は、おそらく最も重要な物語です。ドイツの偉大な哲学者マルティン・ハイデッガーが鋭く問いかけたように、「なぜ何もないのではなく、何かがあるのでしょうか?」 これがある理由を説明する創造物語 not-this ではなく .それは私たちを未知のものから、暗闇から引き離します。創造がなければ、宇宙論がなければ、私たちは道に迷います。

2 つのストーリーを比較する価値はないと思うかもしれません。一つは時代を超えて語り継がれる伝説であり、もう一つは私たちの宇宙の観察研究に基づいています。しかし、物語には、私たちが許したい以上の共通点があります。特に、どちらもすでに 存在する 、そして何らかのプロセスを経て、私たちが知っている世界が出現します。言い換えれば、すべての創造の物語は、(原初の) 宇宙について何らかの仮定をしており、物語はそこから出発します。これはビッグバン宇宙論と同じようにヒンズー教の伝統にも当てはまり、すべての物語は始まりの前の時点に移動するのに苦労しています.

この共通性のレンズを通して見ると、原初の最も原始的なものを説明するためのこの闘いは、技術的かつ数学的な物理的宇宙論のアイデアに新しい特徴をもたらします。それらは古い神話の物語の焼き直しとして見ることができます。科学者は人間であり、他の人々と同じように、同じインスピレーションの泉から引き出しています。神話の創造物語と科学的なビッグバン理論は競合していません。開始前を説明する共通の試みにおいて、それらは基本的な人間のレベルで絡み合っており、科学が最大のインスピレーションを得ることができるのはここです.

歴史家や人類学者は、世界の多くの創造物語を分類しようと試み、ある程度の成功を収めています。あるカテゴリーは、宇宙がある種の原始的な空虚または混沌から、しばしば神の存在の意志または行動によって現在の形になったと説明しています。典型的な例は、聖書の創世記です。初めに、2 つの実体がありました。創造の行為を開始した全能の神と、神が働きかけることができる形のない虚空のような「無」です。これらの物語では、私たちの宇宙 (私たちが知っている) が存在しなかった時点と、存在した別の時点がありました。それ以来、自然の通常の策略が現在につながった.

別のカテゴリーは、私たちの宇宙の創造を、永遠にまでさかのぼる無限に長い連鎖の単なる最新の行為と見なしています.多くのヒンズー教の神話で支持されているように、宇宙の破壊はその創造に続き、サイクルが再び始まります.バリエーションはあるかもしれません — 宇宙の現在の反復は常に最後のものとは限りません — さまざまな神聖なエージェントがその行為に関与しているかもしれませんが、サイクル自体は単純に存在します 、現実の事実であり、作成/破壊プロセスの展開を可能にします。

多くのネイティブ アメリカンの物語など、さらに別の神話では、広大で特徴のない原始の海に潜り込み、陸地と肉片を引き寄せる生き物、宇宙の構成要素に自らを分割する神聖な存在、または原始的な種が登場します。宇宙を実として実らせます。

1900 年代初頭に現代科学から生まれた新しい創造の物語が登場したときも、同じテーマが繰り広げられました。科学者は、宇宙論 (宇宙の研究) を経験に基づいて解釈しようとした最初の人ではありません (科学は経験論を独占していません)。コスモス。

近世ヨーロッパのほとんどの科学者は、創世記、狡猾な蛇であるアダムとイブなど、創造に関する一般的な宗教的見解に従いました。しかし、1800 年代後半になると、証拠が別の状況を描き始めました。種の進化、堆積層の形成、化石の存在、そして太陽の年齢を推定する最初の試みでさえ、すべてが、誰もが想像していたよりもはるかに古い宇宙を指していました.

20 世紀の変わり目に、ほとんどの科学者は、宇宙は単純に古いと信じていました。 、おそらく永遠にそうであり、その間ずっと大幅に変化していませんでした。確かに、星が動き回ったり、爆発したり、種が現れたり消えたりする可能性があり、風と水の力が地球の表面を再形成する可能性があります.しかし、大きな宇宙規模では、すべてのものは常にそうでした.

この見解は非常に支配的だったので、アルバート・アインシュタインが新たに作成した一般相対性理論の方程式を宇宙全体に適用したとき (なぜかというと)、彼は少し窮地に立たされました。彼の方程式は、時間とともに変化する動的で進化する宇宙を自然に予測しましたが、これは、宇宙が静的であるという彼の直感に反していました。彼は、宇宙定数として知られる方程式に追加項を追加しました。 、すべてのバランスを取り、静的な宇宙を維持します。

数年後の 1920 年代後半、ベルギーの科学者でカトリック司祭のジョルジュ ルメートルは、同じ一連の方程式を調べて、現在ビッグバン理論と呼ばれているものの最も初期のバージョンを提案しました。 」が膨張し、冷却されて現在の形になりました。当時のほとんどの科学者は、ルメートルの考えを否定しました — ちょっと聖書的すぎる匂いがしました

エドウィン・ハッブルが宇宙の膨張を明確に実証するまで、議論はさらに数年間煮詰められました。注意深く観察することで、彼は非常に大きなスケールでは、すべての銀河が平均して他のすべての銀河から遠ざかっていることを発見しました.

ルメートルの数学は、これらの観察結果を説明するのに役立ちました。これは光のトリックではありませんでした。すべてのデータを説明できる代替理論はありません。アインシュタインでさえ、彼の方程式から宇宙定数を削除しました (それを彼の「最大の失敗」と呼んでいます)。評決は次のとおりでした:私たちの宇宙は時間とともに大きくなっています.時間とともに大きくなっている場合は、以前は小さかったことを意味します。

ビッグバンは重要なスタートを切りました。ここには、すべての中で最も現代的な創造の物語があり、物理的宇宙論によって語られたものであり、いくつかの素晴らしく強力な声明が含まれています.次のようなステートメント:

• 私たちは、理解できる一連の物理法則に支配された、ダイナミックで進化し続ける宇宙に住んでいます。宇宙は非常に大きなスケールで時間とともに変化します。何も修正されていません。変わらないのは変化だけです。

• 約 138 億年前、観測可能な宇宙全体 (すべての銀河、すべての星、宇宙のすべての内容) は、1000 兆度を超える温度の桃よりも大きくない体積に詰め込まれていました。

• 私たちの宇宙がわずか 380,000 歳のとき、最初の原子が形成されました。この過程で目に見えない形態の放射線が放出され、今日まで宇宙に浸透しています。

• その初期の瞬間に、微視的なゆらぎ (すべての現実を満たしている量子場のランダムな揺れ) が時空に刻み込まれ、最終的に成長して宇宙で最大の構造になる種を形成しました。

創造の物語が進むにつれて、それは良いものです。そして、他のすべての創造物語と同様に、ビッグバンは始まりに苦戦します。ルメートルが言ったように、彼の理論の原初の原子は「昨日のない日」の存在から始まりました。これは彼の理論の側面であり、彼の仲間の科学者を最も悩ませました。あまり科学的に聞こえないアイデアです。

それでも、ビッグバン理論は、過去 1 世紀にわたる観測上の成功にもかかわらず、その結論から逃れることはできません。これは、非常に初期の宇宙を記述するために使用された一般相対性理論の数学の特徴です。ほんの数分しか経っていなかった宇宙について、十分に動機付けられ、十分にテストされた物理的な理解が今では得られています。その時代の宇宙は、最初の元素 (主に水素とヘリウム) を観測と一致する存在量で融合させるのに十分なほど熱く、密度が高かった.

しかし、ビッグバンに早く突入すると、私たちは未知の物理学の霧に深く入り込みます。宇宙の観測、最も強力な粒子コライダーの衝突、または黒板の最も難解な数学を通じて、私たちの宇宙の歴史の最も初期の瞬間を理解するための有用なツールはほとんどありません.

その中心にあるのは特異点です。一般相対性理論では、私たちの過去のある特定の瞬間に、すべてが無限に小さな点に詰め込まれていました.特異点が実際には存在しなかったことはわかっています。それは一般相対性理論の数学の人工物であり、理論が崩壊していることを知らせています。 実際に 量子重力理論 (非常に小さなスケールでの強力な重力の実行可能な理論) が必要ですが、現在のところ不足しています。

別の言い方をすれば、ビッグバンの最初の瞬間に関する物理理論はありません。実際、時間の経過と空間の広さについての私たちの理解は、これらのまったく同じ理論に根ざしているため、私たちの時空の概念がそのような極端なスケールでさえ意味があるかどうかを知る方法はまだありません. 「前」や「始まり」などの私たちの素朴な考えは、単に当てはまらないのかもしれません.

憶測が本当にワイルドになるのはここです。おそらく、時空の何らかの基本的な単位 (可能な限り最小の 4 次元ボリュームを表すチャンク) があり、私たちの宇宙はかつて、そのチャンクのスケールで収縮して「跳ね返り」、終わりのないビッグバンのサイクルを繰り返していました。

おそらく私たちの宇宙は、branes として知られる難解なオブジェクトを含む高次元構造に埋め込まれています。 、時々衝突します。それらが衝突すると、それらの交点が時空のその領域で新しいビッグバンを引き起こします。

おそらく、ビッグバンは決して終わらなかった…そして決して始まらなかった.宇宙は私たちが思っていたよりもはるかに大きく、無限に大きいのかもしれません。そして、これらの壮大なスケールの宇宙は拡大を止めたことがないかもしれませんが、その「多元宇宙」の断片がピンチオフし、島の泡が宇宙の永遠の海を漂うように孤立する可能性があります.

ルメートルは、宗教と科学を混ぜ合わせてはならないという見解を支持していましたが、彼が最もよく知っている創造物語に触発されたことは確かです。ビッグバンの繰り返されるサイクルは、前後に永遠に伸び、多くのヒンズー教の宇宙論のように見えます。相互作用し、それらの相互作用を通じて宇宙を構築する異次元の実体は、世界中の文化に歓迎されるでしょう.

これは悪いことではありません。科学者は、思想家、神秘主義者、哲学者、詩人など、存在の本質そのものに疑問を投げかけた長い列の最新のものです。類似点と関連性は明白です。それらはすべて、人間の創造性と創意工夫の同じフォントから生まれているからです。科学者は多くのことを学んでいますが、他の人々と同じように頭を悩ませています。つまり、すべての始まりの前に何があったのかを説明しようとしています。

何千年にもわたる記録された人類の歴史の中で、私たちは多くの疑問を投げかけ、多くの答えを導き出してきました。しかし、宇宙の究極の起源など、いくつかの疑問は常に把握できていないように見えます。おそらくこれは、過去のある時点までさかのぼる具体的でテスト可能なアイデア、それを超えた推測、そしてすべての背後にある答えのない問題です。

あるいはそうではないかもしれません。現代の宇宙論者は現在、ビッグバン理論の最も複雑な側面のいくつかに取り組み、「原始原子」の時点を超えて、宇宙の最も深い起源に迫ろうとしています.彼らは、時間自体に起源があるのか​​、それとも単に他のプロセスの現れなのかを判断しようとしています.彼らは、宇宙学者が熱心に探し求めている発泡性重力波など、ビッグバン以前のプロセスの実験的な手がかりを見つけようとしています。彼らは、私たちが知っていて愛する物理学を自然に生み出す普遍的な法則のより基本的なセットを発見しようとしています.

現代の宇宙論者は夢想家であり、語り手です。彼らはビッグバンの物語を証拠と理由に基づいて根拠付けていますが、彼らは彼らの前に来たすべての夢想家や語り手と同じ答えを求めています.彼らは、何もないのではなく、なぜ何かがあるのか​​を説明しようとしており、それを知っているかどうかにかかわらず、世界で自分を取り巻く物語や神話から引き出そうとしています.

ここは、科学が最も美しい場所です。宇宙に関する私たちの知識に情報を提供するためのインスピレーションの火花をあらゆるソースから貪欲に引き寄せ、私たちに新しい物語を提供します。そしてここでも、科学が最も大胆になれる場所です。 、既知の限界を最大限に見つけたとき、かつて不可能とマークされていた線は、恐れることなく暗闇に押し込まれます。

Paul M. Sutter は、Stony Brook University の Institute for Advanced Computational Science の天体物理学の研究教授であり、ニューヨーク市の Flatiron Institute の客員研究員です。彼は の著者です 宇宙におけるあなたの場所:私たちの大きくて乱雑な存在を理解する.

リード写真:Andrea Danti / Shutterstock


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