arXiv で報告された新しい研究では、研究者は、私たちの宇宙より前に存在した過去の宇宙の証拠を発見したと主張しています。この研究は、宇宙マイクロ波背景放射に重ね合わされた異常な大量のエネルギー点である「ホーキング ポイント」の明らかな観測を報告しています。
これらのホーキング ポイントは、ビッグバン以前に存在した宇宙で蒸発した超大質量ブラック ホールの電磁残骸であると考えられています。
ホーキング ポイントという名前は、ブラック ホールの研究で有名な故偉大な物理学者スティーブン ホーキングにちなんでいます。ホーキングは、ブラック ホールがホーキング放射として知られる大量の放射を放出すると理論づけました。ある宇宙から別の宇宙への移行を生き残ることができると研究者が信じているのは、ブラックホールから放出されるこのホーキング放射です。ブラック ホールからのホーキング放射は、観測されたホーキング ポイントとして現れる可能性があると研究者は主張しています。言い換えれば、観測されたホーキング ポイントは、ビッグバン以前に存在した宇宙の残骸である、一種の発火銃である可能性があります。
共形循環宇宙論
「ビッグバン以前」という概念は、最初は逆説的に聞こえるかもしれません。結局のところ、時間自体がビッグバンで始まったというのは周知の事実です。 以前ある時点で何かが存在している可能性があります 時間そのものの存在?
この特定の哲学的難問に対する答えは、共形循環宇宙論として知られる理論です。 （CCC）。 2005 年に英国の数学者/物理学者/哲学者であるロジャー ペンローズ卿によって最初に導入された CCC は、宇宙が膨張のサイクル (イオン) を通過するという見解です。それぞれが独自のビッグバンから始まり、無期限（無限）の加速膨張の段階に達します。私たちが観測した宇宙はこれらの永劫の 1 つにすぎませんが、過去には無限に存在し、未来にも無限に存在するでしょう。
興味深いことに、この理論モデルでは、普遍的な収縮 (「ビッグ クランチ」) の段階はありません。つまり、宇宙全体が崩壊して特異点に戻る点はありません。代わりに、最終的に各宇宙はある意味でその大きさを「忘れ」、別の宇宙のビッグバンと物理的に同一になります。より数学的に言えば、1 つの宇宙と次の宇宙との間のクロスオーバー ポイントで、時空の計量構造は、時間が無限に向かうにつれてゼロに向かう傾向のある正角係数 Ω で乗算されます。その結果、2 つの宇宙の間の時空の境界は、通常の共形超曲面に「押しつぶされ」ます。結果として得られる超曲面は、アインシュタインの場の方程式とは異なる解を持つ、新しい宇宙として解釈されます。
言い換えれば、宇宙論のいくつかの理論が保持するように定期的に膨らんだり収縮したりするある種の宇宙風船として宇宙を見るのではなく、CCCは宇宙を一連のロシアの入れ子人形のように説明し、無限に上向きに拡大します。
調査
CCCモデルの結果は、通常の日常のバリオン物質を構成する基本粒子であるフェルミオンが、あるイオンと次のイオンを隔てる境界を越えることができないということです。しかし、このモデルは、光子、グルオン、および最近発見されたヒッグス粒子を含む別の種類の素粒子であるボソンが、比較的無傷でこの境界を越えることができると予測しています。
特に、CCCモデルは、超大質量ブラックホールから漏れたホーキング放射がイオン間の時空の境界を越えることができ、宇宙マイクロ波背景放射としても知られるエネルギーの単一の非常に集中した点を中心とする放射の輪として私たちに見えると予測しています。 Bモード。 B モードの存在は、現在の宇宙論の長引く謎の 1 つです B モードの存在は重力波によるものであると理論化されていますが、ペンローズと彼のチームは、B モードは前イオンの銀河コアの超大質量ブラック ホールからの電磁放射。
実際、そのようなイベントから生じると予測されるエネルギー プロファイルは、BICEP 2 チームが宇宙マイクロ波背景放射のマップを作成しているときに実際に発見されました。 CCC モデルは、BICEP 2 チームによって観測された正確なエネルギー パターンを予測し、ペンローズはこの成功した予測を彼の理論の確認として採用しています。ペンローズ氏によると、「異常点の中に B2 が実際に存在することを発見したことは注目に値します。これは、CCC に予想外の追加のサポートを提供するようです.
エキサイティングなニュースではありますが、この研究の結論には限界があることは明らかです。注目すべきことに、CCC モデルには急速な宇宙インフレーションの期間が含まれていません。宇宙インフレーションは現在の時空の標準モデルの重要な部分であり、観測された宇宙における物質とエネルギーの分布を説明するために必要であると考えられています。チームが宇宙インフレーションの観察された証拠をどのように正確に説明できるかはまだ不明ですが、ペンローズは楽観的です. 「従来の宇宙論においてインフレーションが重要な役割を果たしている役割は、以前のイオンのΛ駆動の指数関数的 (自己相似) 拡張によって引き継がれています。」
さらに、チームはBモードをホーキング放射の結果であると解釈していますが、ホーキング放射の存在を示す直接的な証拠はまだ見つかっていません. CCC が宇宙の性質について興味深い数学的に一貫した理論を描いていることは間違いありませんが、研究者が決定的なことを言う前に収集する必要がある多くの証拠がまだあるようです.
あるいは、ビッグバンの前に起こったことについて話すのは間違っていると主張して、より概念的な根拠に基づいて CCC モデルに問題を抱えている人もいるかもしれません。一部の科学者にとって、ビッグバンは科学的観察における一種の絶対的な限界を表しており、それを超えると意味のあることは何も言えません. CCC の数学的モデルは興味深い絵を描くかもしれませんが、それらは本質的に推測であり、そこから実際の結論を導き出すことはできません.
