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宇宙

相対性理論・ミンコフスキー時空の変更

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宇宙の環境の一様性について考えてみる。マイクロ波の観測は一様性を見事に証明している。こうなると、ここに実に不思議な問題が発生する。遠く離れた領域が同一の物理量をもっていたということは、お互いに相互作用して調整された結果であると普通は考えられる。

膨張宇宙、現在百数十億光年もあるものがたった一ミリもなかった時代以前では、ミンコフスキー時空そのものが変更をせまられるであろう。そうなれば、時空を含めて現代の物理法則は根本的に変更をうけることになる。時空の性質から直接演響される物質のあり方と、現実の宇宙での物質の存在とにはずれがある。すなわち、あるべき対称性の破れが見られる。この原因は物理的な真空のある特殊な構達関係しているらしいと現在考えられている。

相対論に基づく物理学が予想以上に適用範囲が広がったことが認識されたのが最近の物理学の結果である。歴史的に一切関係のない他人同士が偶然に同じ顔である確率は大変小さいであろう。ところが、膨張宇宙ではお互いに交渉があったはずのない領域も同じ環境にあるのである。これは説明のつかない大問題である。

天には軽いもの、地には重いものがあるとか

一九世紀末、マッハはニュートンの絶対慣性系という時空は宇宙構造に起因するのではないかという考える。考えてみると、ニュートン力学以前の自然哲学はすべて宇宙論であった。地上の法則も宇宙との関係で語られた。天には軽いもの、地には重いものがあるとか。それがニュートン以来の物理学は宇宙を忘れてもよいものになった。

宇宙と時空の分離といってもよい。それで、ちょうど星の位置を知らなくても星の進化を平気で語れるように、物理学の環境である宇宙など忘れても物理学ができるようになったのである。時空の大局的構造や物質存在の姿は変化するが、物理法則は確かに不変のようである。その意味ではニュートンの割り切り方は現在でも正しい。しかし、物理法則のふるさとを宇宙に求めようとするマッハ的発想の試みはいつも試みられている。

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