ビッグバンの証拠は?
宇宙は永遠に存在していません。生まれました。約 138 億 2000 万年前、物質、エネルギー、空間、そして時間は、ビッグバンと呼ばれる火の玉の中で爆発しました。それは膨張し、冷却された破片から銀河が凝固しました - 私たちの天の川が約2兆のうちの1つである星の島です.これがビッグバン理論です。
宇宙が何もないところから出現するというのはあまりにも馬鹿げているので、科学者たちはその考えに引きずり込まれ、蹴ったり叫んだりしなければなりませんでした。しかし、証拠は説得力があります。銀河は宇宙の破片のように飛び散っています。そして、ビッグバンの熱は今も私たちの周りにあります。宇宙膨張によって大幅に冷却されたこの「残光」は、可視光としてではなく、主にマイクロ波放射 (1965 年に電波天文学者によって発見された「宇宙背景放射」) として現れます。
ビッグバンはどこで起こったのですか?
ダイナマイトの棒が爆発すると、一箇所で爆発が起こり、破片が空に飛びます。ビッグバンでは、中心も既存の空隙もなかったので、どの「場所」でも起こりませんでした。宇宙そのものが出現し、一気にあらゆる場所に広がり始めました。
天文学の本では、レーズンが銀河を表し、宇宙が上昇するケーキに例えられることがよくあります。ケーキが大きくなるにつれて、ビッグバンのように、レーズンは互いに遠ざかり、膨張の中心がなくなります。しかしもちろん、永遠に続くかもしれない宇宙とは異なり、ケーキにはエッジがあります。完璧な類推はありません!
ビッグバンは 1 回限りでしたか?
ビッグバンの初期には、インフレの空白がありました。体積が 2 倍になると、エネルギーも 2 倍になります。体積が 3 倍になると、エネルギーは 3 倍になります。紙幣がこのようなもので、スタックを引き離すと、さらに多くの紙幣が出現します。物理学者はインフレを「究極のフリーランチ」と呼んでいます!
インフレの空白はかつてない速さで拡大した。しかし、それは「量子」のことでした。そして、量子的なものは基本的に予測不可能です。ランダムに、インフレの真空のいたるところで、その一部が通常の日常の真空に「崩壊」しました。
広大な海で形成される小さな泡を考えてみてください。各バブルでは、インフレの真空は消えましたが、その巨大なエネルギーはどこかに行かなければなりませんでした.それは物質を作り、それを加熱することになりました。それはビッグバンの作成に入りました。私たちのビッグバン ユニバースは、拡大し続けるインフレの真空状態にある無限のビッグバン ユニバースの 1 つにすぎません!
このすべてを開始するには、わずか 1 キログラムのインフレ真空の塊が必要でした。信じられないことに、量子論の法則により、これが無から存在することが可能になります。
ビッグバン理論の問題点は何ですか?
宇宙が熱く密集して始まり、それ以来膨張と冷却を繰り返してきたという基本的な考え方は、議論の余地がありません。しかし、宇宙論者は、特定の観察結果を説明するために、理論を微調整する必要がありました.
まず、標準的なビッグバン モデルでは、銀河は物質を重力で引き込むことによって成長します。しかし、これだけが起こっているとすれば、それらが形成されるのに 138 億 2000 万年よりもはるかに長い時間がかかることになります。天文学者は、目に見える星や銀河は目に見えない「暗黒物質」の 6 倍の重さであり、その余分な重力が銀河の形成を加速すると仮定することで、これを解決しています。
第二に、基本的なビッグバンは、銀河間の引力が弾性のウェブのように作用し、宇宙膨張を遅らせると予測しています。しかし、1998 年、天文学者は宇宙の膨張が加速していることを発見しました。彼らは、目に見えず、空間を満たし、反発する重力を持つ「暗黒エネルギー」の存在を仮定することで、これを修正します。
宇宙がどこでも同じ温度である理由を説明するには、基礎理論に最後の微調整が必要です。これを説明するために、天文学者は、初期の宇宙は予想よりも小さく、その後、最初の一瞬で超高速の膨張、つまり「インフレーション」を経験したと考えています。これは、今日の宇宙に存在する真空の高エネルギー バージョンである「インフレ真空」によって引き起こされました。
ビッグバンについて詳しく読む:
- 十分に強力な望遠鏡を作ったら、理論的にはビッグバンからの光を見ることができるでしょうか?
- ビッグバンが始まりではなかったとしたら?
- ビッグバンの熱を実際に発見したのは誰?
ビッグバンの前に何が起こったのですか?
現代物理学の 2 つの柱は、アインシュタインの一般相対性理論と量子論です。前者は大規模な宇宙で支配的であり、後者は原子とその構成要素の小規模な世界を調整します。彼らは合併に抵抗してきましたが、これは問題です。なぜなら、ビッグバンでは宇宙は小さかったからです.
それがどのように出現したかを理解するには、アインシュタインの理論と量子論を結びつけることが不可欠です。最良の候補は、現実の基本的な構成要素を 10 次元時空で振動する質量エネルギーの小さなひもとして見なす「ひも理論」です。そのような理論を手に入れて初めて、宇宙とは何かという究極の質問に答えることができます。何時ですか？宇宙とは？そして、それはどこから来たのですか?
