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宇宙

星は核融合エネルギーで光っているが

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星は核融合エネルギーで光っているが、その量は有限であるから必ず燃えつきて冷える。冷えると星の重力を支える圧力が減る。すると収縮してより強い重力が発生する。ただし、温度はゼロでも密度が高くなると物の硬さも大きくなり、小さい星ではそれでもって重力を支えることができる。しかし、この物の硬さには上限があるということを相対論は教えている。このため、ある重さより重い星はみずからの重力を支えきれずに、重力崩壊して一点まで縮んでしまう。そこに強力な重力が発生する。

重力崩壊した星の周囲の時空の構造は極端に曲げられていて、地平線という変わったものもできる。これはその閉曲面を通して内部には物が入るが、その中からは絶対に物が出てこられない面のことである。宇宙には実際にこういうふうに時空がひねられた場所が存在するらしい。これは物と物の間に働く力というよりも、物質が置かれる時空自体が変化しているためにそこに置かれる物にすべて同じように影響を与えるのだと考えた方がよいとしたのがアインシュタインの一般相対論である。この見方に従えば、強い重力とは、時空の大幅な変更である。

大局的に見ると膨張しつつあるから

宇宙の全時空は大局的に見ると膨張しつつあるから、変化している。しかし、局所的に見た時の性質、すなわちそこで物理学が展開される基礎としてのミンコウスキー時空の性質は不変である。エックス線を出すある種の天体は、どうもそういうものらしい。こうなると一般相対論の考えは実証されたことになり、それを基にして建設されている全宇宙の時空構造論も実証されることになる。

時空の許す性質と密着した存在である物質の基本構成子も宇宙相当以前から不変にとどまっているらしい。ただし、現代の素粒子論では陽子や中間子といったハドロンは実はクオークと呼ばれる基本構成子が集まって出来た構造であって、こういう素粒子は宇宙のある時以前では存在せず、宇宙進化の途中で形成されてきたものである。

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