雑学まとめ

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宇宙

時間や空間の始まり

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時間・空間の始まり。「何かがある」ということは、空間の中に何か物質でできたものが時間的にあり続けることだと考えられています。宇宙の中のどんな不思議な天体や奇妙な物体を考えるときでも、この態度は同じです。しかし宇宙の起源は、時間や空間そのものの誕生を明らかにしなければ完成したとはいえません。

インフレーション以前の小さな宇宙は、空間のサイズが小さいだけでなく含まれているエネルギーも非常に小さいものだった。巨大な宇宙になったのは、インラレーションが終わった後なのです。こうしてわれわれは小さな小さな宇宙が誕生さえすれば、それはひとりでに巨大なエネルギーを含む膨張宇宙に変わっていくメカニズムを発見している。

時間・空間の起源を明らかにしようとしているのが量子宇宙論です。宇宙空間の大きさは、閉じた有限の大きさを考えてよいです。現在、膨張しているということは過去にはその体積が小さかったわけです。この小さな宇宙、というのは、無限の空間の中に宇宙という物体、がばっかりと浮かんでいるというのではありません。

時間も空間もないありさま

時間も空間もないありさまが想像できなければ、それらができてくる様子を語ることができないわけです。物質がいっさいない状態というものを私たちは容易に想像できますが、時間・空間がない状態となると急に面くらってしまいます。

われわれは粒子の運動や物質の変化を、時間・空間という尽慶を用いて表しています。ところが時間・空間そのものの変動は、何を尺度にして表現したらよいのでしょうか?宇宙の時間・空間の外に、別の時間・空間があるのではないのです。このような場合には、じつは物質の状態と時間・空間の相対的な変動をみているに過ぎないのです。

宇宙が小さかったというのは、物質のある領域が小さいのではなく、空間そのものが小さかったのです。膨張、という変動は空間そのものの変動であって、空間は変化せず物質のかたまりが星の爆発のように膨張、するのとはぜんぜん意味が違うのです。そして、アインシュタインの一般相対性理論というのはこの空間そのものの変動を扱う理論なのです。

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