宇宙に関する謎は何千年もの間疑問視されてきました。私たちがどこから来たのか、なぜここにいるのか、一人なのかどうかなどを人々が自問するのは新しいことではありません。こうした疑問は、哲学的なものをはるかに超えて、宇宙論の専門家に向けられる可能性があります。
スミソニアン博物館によると、この物理学の分野では、数学理論と多くの証拠を組み合わせて、現実の性質を解読しようと懸命に取り組んでいます。今日、ほとんどの宇宙学者は、宇宙は約 138 億年前のビッグバンで誕生し、加速し続ける速度で膨張していると考えています。
研究によると、宇宙は時空と呼ばれる「マントル」の中で絡み合っており、このマントルは明るい銀河と目に見えない暗黒物質を結ぶで構成されています。この説明は少し奇妙に感じるかもしれませんが、数十年にわたって収集された何百もの画像、実験データ、モデルがこの概念を裏付けることができます。
しかし、新しい情報が文脈に組み込まれるにつれて、専門家は、これまで現実の科学で提案されたことのないものも含め、宇宙を記述するさらに奇妙な方法を検討しています。以下の内容を確認してください。
1 – 宇宙はホログラムです
1990 年代に物理学者は、宇宙がホログラム、つまり 3D 投影のようなものである可能性があることに気づきました。しかし、彼らはどのようにしてこの結論に達したのでしょうか?
古典物理学は、時空の構造を空間の 3 次元と時間の 1 つからなる 4 次元の構造として説明しますが、アインシュタインの一般相対性理論は、最も基本的なレベルでは、この構造は滑らかで連続的でなければならないと述べています。
しかし、それは量子力学が登場する前のことでした。相対性理論は目に見えるスケールで宇宙を記述するのに優れていますが、量子物理学は原子や素粒子のレベルで物事がどのように機能するかについてすべてを教えてくれます。
量子論によれば、時空のマントルを十分に近づけて調べると、マントルは小さな情報の粒子で構成されており、それぞれの粒子は陽子の 1 千億分の 1 倍小さいことがわかります。
スタンフォード物理学者レナード・サスキンドとノーベル賞受賞者のジェラルド・ト・ホーフトは、量子論的記述と相対論的時空記述を組み合わせようとすると何が起こるかを示す計算を発表した。二人とも、数学的に言えば、布地は 2D 表面である必要がある一方、粒子は広大な宇宙の絵の中の点のように機能し、それが 3D 宇宙の「解像度」を定義することを発見しました。
2 – 宇宙はコンピューターシミュレーションです
ネオが最初のアクロバティックなジャンプをして空中に静止するずっと前に、マトリックスの概念はすでに科学者によって議論されていました。この提案によれば、私たちは疑うことなく非常に高度なコンピュータープログラムの中で生活することになるでしょう。
プラトン自身は、私たちが認識している世界が幻想であるかどうかをすでに理論化していましたが、現代の数学者は普遍的な数学的理性を扱っています。いつどこで見ても、2 + 2 が常に 4 になるのはなぜでしょうか?おそらく、これが宇宙のコード化方法の基本的な部分であるため、このようなことが起こります。
2012年、シアトルのワシントン大学の物理学者は、もし私たちがデジタルシミュレーションの中で生きているなら、それを知る方法があるかもしれないと述べた。標準的なコンピューター モデルは 3D グリッドに基づいており、グリッド自体がデータに特定の異常を生成する場合があります。
宇宙が広大なグリッドである場合、宇宙線と呼ばれる高エネルギー粒子の動きと分布によって、同様の異常、つまりマトリックスの欠陥が明らかになり、グリッドの構造を垣間見ることができる可能性があります。
MIT エンジニアのセス・ロイドによる 2013 年の別のレポートは、この概念を興味深いひねり変えた根拠を示しています。時空が量子ビットでできているなら、宇宙は巨大な量子コンピューターに違いないということです。当然のことながら、どちらの概念も厄介なジレンマを引き起こします。宇宙がコンピューター プログラムであるとしたら、そのコードは誰、または何が作成したのでしょうか?オラクル？
3 – 宇宙はブラックホールです
どの天文学の本でも、宇宙はビッグバン中に爆発的に誕生したと書かれています。しかし、爆発を引き起こすその時点より前に何が存在していたのでしょうか?当時インディアナ大学にいたニコデム・ポプラウスキーによる2010年の研究では、私たちの宇宙は大きなブラックホールの内部で作られたと提案されました。
ブラック ホールの一般的な定義は、ある点を超えると、その重力から逃れることができないほど高密度の時空領域です。研究者ポプラウスキーは、宇宙の形状と組成の観察が、出現過程におけるブラックホールの数学的イメージに対応していることを発見しました。
彼によると、最初の崩壊はビッグバンのようなもので、ノード内とその周囲のすべてのものは冷却されて再配置された物質の成分から作られるだろうという。この理論はさらに、私たちの宇宙のすべてのブラックホールが別の現実への入り口である可能性があることを示唆しています。
4 – 宇宙は宇宙の海の泡である
一部の理論家は、私たちは複数の宇宙からの泡の海の中に住んでいると主張しています。彼らによると、安定状態に達するために、真空は沸騰したお湯の入った鍋のように泡立ち始めました。バブルごとに新しい宇宙が誕生し、が生まれました。
それぞれの泡の内部には別の真空があり、そのエネルギーはかなり低かったことがわかりました。このエネルギーが膨張して気泡が膨張しますが、その一部が互いに衝突し、二次気泡と呼ばれるさらに小さな気泡が生成されます。
この仮定は、宇宙があまりにも急速に拡大したため、すべてが始まった後は遠ざかったであろうという宇宙インフレーションの概念から生じています。
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そして読者のあなたは？私たちの宇宙を説明するのに最ももっともらしい理論はどれだと思いますか?
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