宇宙はどのようにして生まれたのでしょうか?

天文、宇宙121閲覧

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ThanksImg質問者からのお礼コメント

皆様沢山のコメントありがとうございます。 皆様のコメントを1つずつ読ませていただきましたのですがどれもしっくりくるもので選べませんでしたので一番最初に書いてくださった方をベストアンサーにしたいと思います。 まだ宇宙の誕生について確実な証明はできないのですね。 私なりに皆様の意見を元に考えてみたいと思います。 この度は本当にご丁寧にありがとうございました。

お礼日時:1/21 19:40

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何も無いところに時間、空間、物質、物理法則も同時に出来ました。 不思議ですがずーっとあったも不自然です。 物事には始まりが有ります。 一回の不自然は我慢しましょう。

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宇宙の究極の始まりを「宇宙創成」と言いますが、実はこの部分はいくつかの仮説はあるものの、まだよくわかっていないのです。 その後につながっていく「インフレーション理論とビッグバン理論」については比較的解明されている部分なので、2つに分けて説明します。 (この2つを切り分けて考えないと混乱します) --------宇宙創成についての仮説-------- 宇宙は138億年前に時間も空間も存在しない「無」から誕生したという「無からの宇宙創成」という仮説が有名ですが、これを考えたビレンキン氏も、「無」が何であるかは、「量子重力理論」という新しい物理理論が完成しないと完全には説明できないと言われています。 それと、ここの部分の解釈が物理学者によっては「無」=「真空」だとして「これがビレンキン氏の正しい無の解釈である」としている人がいるようですが、これについては違和感を感じます。(無とは物理学的には完全な無はあり得ないから、無=真空と解釈するしかない。 という説明は違和感を感じる) 「別の真空から宇宙がインフレーションで誕生した」という仮説がおかしいというのではなく、それを肯定するなら、ビレンキン氏の「無からの宇宙創成」を用いるべきではないと私は思います。 この部分(宇宙創成)は他にもいろいろな仮説があり、3次元宇宙は高次元に無数に浮いている2次元の膜のようなもので、それらがぶつかりあってエネルギーが発生し、インフレーションやビッグバンが起きたとか(=ブレーンワールド仮説)、ビッグバン(膨張)とビッグクランチ(収縮)を永遠に繰り返している(サイクリック宇宙論)などがあり、どれが正しいのかわかっていない状態です。 また、奇抜なものとして、宇宙は2次元の情報から投影されたホログラムのようなものであるとか、仮想現実であるという少数派の説もあります。 --------宇宙創成後の仮説(通説や定説レベル)-------- 通説や定説となっているのは、なんらかの宇宙創成の後に素粒子のように小さかった宇宙が誕生し、その内部の真空エネルギーによって「インフレーション」という指数関数的な宇宙の急膨張が一瞬で起こって、膨張に急ブレーキがかかると真空エネルギーが熱エネルギーに変化して、これがビッグバンとなったというインフレーション理論及び、ビッグバン理論です。 補足として、ビックバン時点ではまだ1cmの大きさだったというのはあくまでも、現在の半径465億光年である「観測可能な宇宙の範囲」の事なので、ビッグバン時点でも宇宙全体はその何倍も超巨大であったと予想されています。(ここも解釈がよく間違いやすい所) ビッグバンの熱エネルギーから様々な素粒子が量子揺らぎによって、物質と反物質の粒子が対で誕生したり、対消滅して熱エネルギーに戻ったりを何度も繰り返していました。 (補足として、アインシュタインの有名なE=mc^2の式より、エネルギーから物質の基の素粒子が誕生することが可能である) それから後の流れは下記となります。 ①宇宙誕生の1秒後に「CP対称性の破れ」によって、10億分の1個の数の差で対消滅を逃れた物質だけが宇宙に残った。 ②3分後に元素合成が起こって、水素、ヘリウム、リチウム、ベリリウム原子核が誕生した。 ③38万年かかって、これらの原子が誕生した。(「宇宙の晴れ上がり」と言い、この時の名残の光が「宇宙マイクロ波背景放射」という電波として現在も観測され続けている=ビッグバン理論の実証) ④3億年後に、水素やヘリウム原子などが重力で集まって、やっと最初の恒星ができ(ファーストスター)、星の内部の核融合と超新星爆発によって、周期表にある様々な元素が生まれた。 ⑤92億年後(今から46億年前)に太陽系及び地球が出来て私達が生まれ、宇宙誕生から138億年も経過したとされている。

nax様 まずは、TOP10000おめでとうございます。 さて、「物理学の無と哲学の無」の違いに関しては、Wikipediaに書いてある通りですが、それは現在の物理学が通用する範囲内の話です。 しかし、ビレンキン氏は、時間も空間も存在しないのが「無」と言っているので、Wikipediaの物理学でいう「無」とは全くの別物です。 リンク先の佐藤教授の対談でも「無からの創成論は未だ完成しておらず、これからの研究が期待される分野です。」と言われている通りで、参考程度にちょっと紹介した程度であり、ビレンキン氏の説が佐藤教授のインフレーション理論になくてはならない必須の理論ではないです。 また、佐藤教授は「揺らぎとは素粒子が誕生と消滅を繰り返している状態」と説明していますが、インフレーション前ではエネルギーしかなく素粒子はまだ存在しませんから、この例えでは誤解を生んでもしかたないでしょう。

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138億年前に、時間も空間も物質も存在しない「無」から、量子ゆらぎが起きてトンネル効果で「宇宙のタネ」が生まれたという仮説が最も有力です。 この宇宙は「無」から生まれたとする仮説(無からの宇宙創生論)はアメリカの物理学者アレキサンダー・ビレンキン博士が1982年に提唱しました。 ビレンキン博士はこの仮説をただの想像で考えたのではなく、物理学を駆使(一般相対性理論と量子論)することで導き出したのです。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーー 物理学的には、この世に完全な「無」は存在しないと考えられていますので、真空のマイナスエネルギーで満たされている場には、粒子と反粒子がペアで生まれて、対消滅するという“量子ゆらぎ”が起こっていたと考えられます。 量子ゆらぎの状態とは、時間と空間が一定の価をとらずに常に揺らいでいる状態ですので、この段階では過去から未来へと一方向に進む時間の矢は存在しないことになります。 したがって、インフレーションが起こる非常に短いプランク時間が存在し、インフレーションによって10^100倍に広がった宇宙以降から、我々が感じているマクロスケールの時間が生まれたと考えられます。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーー インフレーションとは、「最初の宇宙」から火の玉になるまでの急膨張が、インフレーションです。 この生れたての宇宙は、「真空のエネルギー」を持っており、このエネルギーは急膨張する性質があります。 急激に宇宙が大きくなるということは、それだけ密度が低くなり、温度が急冷することになります。 その時、水が氷点以下になっても一時的に凍らず、水のまま持ちこたえる現象、いわゆる「過冷却」と同じ状態に陥るのです。 その間、膨大なエネルギーが「潜熱」として蓄えられています。水だったら凍る時にその潜熱が吐き出されるわけですが、インフレーションでは真空の相転移によって莫大な熱エネルギーが解放され、ごく僅かだった宇宙が直径1cm以上もの火の玉宇宙になったのです。 インフレーション理論に関しては、このサイトを参考にして下さい。 https://www.athome-academy.jp/archive/space_earth/0000000243_all.html 宇宙膨張を過去へと外挿すれば、宇宙の初期には全ての物質とエネルギーが一カ所に集まる高温度・高密度状態にあったことになります。 この初期状態、またはこの状態からの爆発的膨張を「ビッグバン」と言います。 元々は宇宙誕生の瞬間から高温だったと考えられてましたが、それだと様々な矛盾が生じるので、今はインフレーション理論が取り入れられてます。最初は真空宇宙が膨張して、後にエネルギー解放により高温状態になったと考えられてます。

飛竜さんへ >宇宙は138億年前に時間も空間も存在しない「無」から誕生したという「無からの宇宙創成」という仮説が有名ですが、これを考えたビレンキン氏も、「無」が何であるかは、「量子重力理論」という新しい物理理論が完成しないと完全には説明できないと言われています。 確かに、「無」からの宇宙創成論は、量子重力理論が完成しないと完全には説明ができないという事は、ビレンキン博士も言っている事ですが、「無」が何であるかに関しては、物理学の「無」である事が明らかになっていますので、貴方は恥ずかしい勘違いをしていますよ。 >それと、ここの部分の解釈が物理学者によっては「無」=「真空」だとして「これがビレンキン氏の正しい無の解釈である」としている人がいるようですが、これについては違和感を感じます。(無とは物理学的には完全な無はあり得ないから、無=真空と解釈するしかない。 という説明は違和感を感じる)

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私は宇宙が生まれたとは思えません。 宇宙は空間毎元からあったのです。 この中で全ての物質だけで、広がりと集まりを繰り返して来た考えをしてます。 さて銀河系と言うのは、ここにある天の川銀河だけです。 昔から天の川が見えていて、これが恒星の集まった集団である事が分かったのは可なり後の事です。 そして宇宙の範囲はこれ位だと思っていて、その幅が10万光年だという事で、その頃私は宇宙は大きいものだと思ってました。 ところがアンドロメダ星雲と昔は言われていて、これはガスの塊のようなものだと思われれていて、雲のような事だという事で星雲という名前でした。 ところがこれが何と驚くなかれ、天の川銀河の外にあって、この天の川銀河と同じような恒星の集まりだというのが分かったのです。 それでこれは星雲ではなくて、別の銀河だという事になったのです。 こういう事で我が天の川銀河は、このような言い方にされていて、そして銀河系とも言われてます。 それで銀河系というのは、ここにある銀河だけです。 銀河系にしてもアンドロメダ銀河も渦のようになって円形ですので、川のようなイメージの銀河では本来ないのですが、昔から言われている名前が残っている訳です。 外のアンドロメダ銀河も含めて、その外に見つけられたものは単に銀河と呼ばれてます。 この銀河が観測で何千億個も見つかってます。 それが広がってあるのは泡状になっているという事です。 まるで泡面の上に銀河が並んでいるようにあって、この面上ではないところは空間だけで、幅が1億光年もあるようなのが普通です。 ところで今の科学で恒星や銀河が出来たのは、周りの物質が集まって出来たとしているのですが、これでは銀河が大量に集まって来ても、泡状になりません。 それで泡状になる為には、見えない物質ダークマターと言われているのですが、これを見える物質の5倍も多く入れると泡状になるという事が分かったのです。 それが私は全く宇宙を別の見方でしていて、銀河も恒星も出来たのは周りの物質が集まったものではない考えをしてます。 これらは宇宙全ての物質が集まる時があって、その圧縮密度で全てが跳ね返ったものから、別れ出たもので銀河、恒星になったというものです。 これでは銀河の群れは自然に泡状になります。 さて惑星の公転には大疑問があった筈なのに、殆ど誰もと言っていい程疑問してません。 今の科学では大量に浮いていた物質が集まって来て、中心に太陽周りに惑星が出たとされているのですが、これで惑星や太陽(恒星)が回転になったのでしょうか? 宇宙に物質が大量に浮いていると自然に全体で回転していたと、宇宙の学者は考えているようです。 そしてコンピューターでシュミレーションした映像を描き、浮いている全体の物質を回転させているので、誰も疑いを持ってません。 しかし厳密に細かく見ると、物質は全体で上下左右前後と集まって来るのでは、球体になりそうです。 恒星では確かに球体なので、これでいいのですが、惑星の固体でも球形です。 しかし公転の軌道では、どうでしょうか。 惑星も集まって来る時上下左右前後と来ます。 そして恒星を囲むように集まって来るので、軌道が平らな面になりそうもありません。 恒星の周りにこれを取り囲むように、離れてた位置の軌道に存在出来るでしょうか? 全体の惑星が全て恒星の重い重力に引かれるだけで、もっと大きな恒星になりそうです。 そして全体が集まって来るのは全体の周りから来るので、回転さえ起きそうもないようです。 これ程大きな疑問にありながら、太陽を中心に惑星が公転になっています。 そして惑星の自転が起こったのは、これが集まって来る時に回転し始めていた事になっていますが、これも上で述べたように怪しいのです。 全ての方角から物質が来たからです。 それで私はこの疑問を解決する為に、新たに太陽(恒星)が出来た理由を考えて回答しているので載せてみます。 今の科学で言っている宇宙観を否定しているので、説明の為に長くなってます。 ブラックホールはありません。 https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q14245645964 なお上のURLの中でV838に付いて載せてました。 恒星の中で核融合が起こっているのは、周りの方に膜状に起こった方法を考えたのです。 こうした事でこの膜状態が破れる事で外に飛ばして惑星が出来ます。 こう考えていた折にV838の超新星の爆発がインターネットに載りました。 私は最初これを目にした時赤い目の玉に見えて、ビックリして閉じた程です。 しかし考え直せば、これこそ私が思っていた恒星の中で膜状に核融合が出来ていた状態があったから起こったと思ったものでした。 それで再度それを開き直して見たものです。 ところが未だにそうですが、科学界ではこれが爆発物が飛んでいるのではなくて、そこに元からあった物質に光が当たって光っているだけだと言うのです。 それはトンでもない発想です。 科学的にもこういう現象で解釈出来る場面がないとして上で説明した訳です。 自転車でサーチライトして、前に何かが立っているとその向こうに陰が写って、進む毎に陰が大きくなる事はあります。 しかし陰でもない実物の物が大きくなるのは、どんな現象でも上のように解釈は出来ません。 これは飛び出た物質が遠ざかって行って、元の恒星の光が当たっているものです。