宇宙はどうやって生まれて　どうやって死ぬのですか？

Question

すごく無知な質問で済みません。

宇宙はどうやって生まれたのでしょうか？　無から始まったとか、インフレーションとかビッグバンとか、聞きますがいまいちピンと来ません。

それと、これから宇宙はどうなるのですか？　死ぬときはいったい、どうなると予想されるのですか？

無知な質問で本当に済みません……。

（さきほど、誤って哲学カテゴリに投稿してしまいました）

DC1394 · Accepted Answer

こんにちは。

まず、宇宙の終わりから考えます。
この疑問の答えは、天文学者がいわゆる「Ω」（宇宙の密度を意味します）と呼ぶ定数によって変わってきます。

Ωが1以上の場合は、宇宙は膨張を果てしなく続け、宇宙の恒星と銀河はすべてブラックホール化してしまいます。
これは約1,000,000,000,000,000,000年後のことです。

さらに、概ね1(の後に0が33個)年がたったとき、物質を構成している素粒子である陽子が崩壊します。
これによって、運良く生き延びたわずかな量の星間ガスも消滅し、光と電子、それにニュートリノに崩壊します。

そして最後に、1(の後に0が60個)年がたったとき、ブラックホールまでもがいわゆる「ホーキング・プロセス」によって蒸発します。

これによって、宇宙は光と電子、それにニュートリノのみが存在する静かな世界になってしまうでしょう。

Ωが1未満の場合は、宇宙の膨張はいつか収縮に転じ、宇宙の恒星と銀河はすべてブラックホール化してしまうところまでは同じですが、宇宙は収縮するのでブラックホールはお互いに合体します。

最終的には宇宙のすべてのブラックホールが合体し、宇宙全体がブラックホールになってしまうでしょう。
そして最後にはいわゆる「ビッグ・クランチ」によって、虚無に帰してしまうでしょう。

（余談ですが、宇宙が収縮するときは面白い？ことになるかもしれません。
宇宙が収縮する場合、エントロピーは常に減少するので、熱は冷たい物体から熱い物体へ流れ（つまり、水から氷が自然にできたりするということです）、自転車は錆を剥がして塗料を塗りつけるでしょう。しかも、我々はそれを全く不自然と思わないでしょう！）

このΩの値はいわゆる「ダークマター」という物質の量によって大きく左右されます。現在のところ、Ωの値は0.1～2の間にあるとされていますが、ダークマターがどれだけ宇宙に存在しているかが不明なので、これ以上の詳しい推定は不可能なのです。

次に宇宙の始まりですが、これはまだはっきりしたことは分かっていません。

物理学の教えるところによれば、長さにはこれ以上分割できない「プランク長さ」といわれる0(.の後に0が35個)1メートルの長さが存在します。

この長さのレベルになると、我々の住む4次元に加えて、余剰の次元である7次元か8次元が加わり、合計10(11)次元の世界になっているといわれています（我々が余剰の次元を認識できないのは、その次元があまりにも小さいためです）。

宇宙がかつてこの大きさだったとき、宇宙は1(の後に0が36個)℃の超高温でした（これは「プランク温度」と呼ばれています）。

また、時間にもこれ以上分割できない時間の長さがあり、これは「プランク時間」と呼ばれ、0(.の後に0が43個)5秒です。

宇宙がこれらのレベルになると、ビッグバンの前提である一般相対性理論が破綻することが知られています。
これは、一般相対性理論が量子化されていないことによります。

この破綻は「超弦理論」、「Ｍ理論」のような名前を持つ理論によって解決されることが望まれていますが、完成には後100年かかるともいわれており、現時点での解決はできていません（ちなみに、先の余剰次元の考え方も、これらの理論から生まれました）。

従って、これらの理論が完成しない限り、宇宙の始まりを知ることはできません。

一説によれば、この宇宙の外側(？)は10(11)次元の海になっており、そこではプランク長さ程度の宇宙が生まれたり消滅したりしている、と聞いたことがあります。

そして、プランク長さより少しだけ大きい宇宙が生まれたとき、インフレーションを起こして大膨張を起こす、と。

現在の物理学では宇宙の始まりについて何も答えることができませんが、いつの日かその答えを知ることができるといいですね。

参考URL：
http://okweb.jp/kotaeru.php3?q=1106141
http://skyserver.nao.ac.jp/jp/astro/universe/universe.asp
http://www.google.co.jp/search?q=cache:NsYMGkSPRyoJ:veraserver.mtk.nao.ac.jp/VERA/sasao/htmvkon97/node2.html+%E3%83%80%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%83%9E%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%80%80%E8%87%A8%E7%95%8C%E5%AF%86%E5%BA%A6&hl=ja&lr=lang_ja
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/5890/space-birth.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E3%81%AE%E5%B9%B4%E8%A1%A8

DC1394 · Answer

下の訂正です。

磁気単極子の説明は、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A3%81%E6%B0%97%E5%8D%98%E6%A5%B5%E5%AD%90
の誤りでした。

DC1394 · Answer

こんにちは。

No.7の書き込みで、「これは、一般相対性理論が量子化さ
れていないことによります。」
と書きました。

これについては、少々説明を加える必要があるかもしれま
せん。

重力とは、アインシュタインの一般相対性理論では時空の
ゆがみそのものとして説明されます。
この理論は現在でも重力を説明する最も良い理論です。

しかし、特殊な空間－ブラックホールの内部や原初の宇宙
など－を議論する際にはこの理論も破綻してしまいます。
No.10さんも言われるように、密度が無限大の特異点が現
れるからです。

多くの物理学者たちがその問題－特異点問題－を一般相対
性理論の範疇で回避することを試みましたが、結局、一般
相対性理論が正しい限り特異点問題は避けられないことが
明らかになりました。

しかし、これは一般相対性理論がまちがっていることを意
味しているのではありません。

ニュートンの重力理論が一般相対性理論の近似であったよ
うに、一般相対性理論もまた完璧な重力理論の近似にすぎ
ないことを意味しているのです。

これは、完璧な重力理論は「量子重力理論」と呼ばれ、現
在もさかんに研究が続けられています。
この量子重力理論の最有力候補こそ、「超弦理論」、「Ｍ
理論」のような名前を持つ理論なのです。

完璧な量子重力理論が完成したとき、特異点問題は解決さ
れるでしょう。
そしてそのときこそ、宇宙の始まりが理解されるときなの
です。

また、「プランク長さより少しだけ大きい宇宙が生まれた
とき、インフレーションを起こして大膨張を起こす」
この文についても補足が必要かもしれません。

インフレーション理論を知る上でまず理解しておかなくて
はならないのは「真空」は決して、「何もない」空間ではないということです。
量子論によれば、真空では無限個の粒子が現れたり消えたりしていて、非常な変化に富んでいることが分かっていま
す。

たとえば真空中に電子が一個あったとすると、その周りに
は無限個の粒子が存在していて、その電子のエネルギー
は、－驚くべきことですが－無限大になります。
これは「繰り込み理論」と呼ばれる方法で解決されること
が示されています。

繰り込み理論を適用すれば、このような実験と矛盾するよ
うな困難は生じません。真空中の電子はきちんと電子一個
分のエネルギーを持つことが示されます。

しかし、重力に関してはそうではないのです。
重力は質量を持つ粒子に普遍的に作用することから、繰り
込み理論を適用しても、重力が重力を生み、そのエネルギーは無限大になってしまいます。

これも、重力の持つ困難さの一例です。
しかし、「超弦理論」、「Ｍ理論」においては、重力も繰
り込み可能なことがわかっています。このことは、やは
り、完璧な重力理論が存在していることを示しています。

さて、少し話がそれましたが、生まれたての宇宙は、－
ホーキングはこれを「ベビー・ユニバース」と呼んでいま
すが－すでに述べたように非常に高いエネルギーを有して
います。

この宇宙の状態は不安定で、このときに宇宙の真空がエネ
ルギーの高い高温の真空から低温の真空に相転移し、潜熱
として保持されていた真空のエネルギーが一挙に解放され
て（ちょうど氷が水になるとき熱を放出するように）火の
玉宇宙となり、ビッグバンを引き起こしたとされていま
す。

このとき、この真空の総転移は宇宙全域で起きたのでは無
く、水が沸騰する様に局所的に起きたとされています。

起きた場所を真の真空と言い、起きずに取り残された場所は偽わりの真空と言われ、真の真空に圧縮され新しい別の宇宙が創造されたのだと言われています。

この、「新しい別の宇宙」を日本の佐藤勝彦は「チャイル
ド・ユニバース」と呼び、そして、元になった宇宙のこと
を「マザー・ユニバース」と呼びました。

面白いのは、「チャイルド・ユニバース」は再び「マザー・ユニバース」となれることです。これは、連鎖的に
無限に宇宙が創造されることを意味しています（子宇宙－
孫宇宙－曾孫宇宙－…というように）。

我々の宇宙がこの中のどれかは全く分かりません。マザー
ユニバースか、あるいはチャイルドユニバースか、その子
宇宙か、そのまた子宇宙か…。

現在、これらの宇宙はお互いにアインシュタイン－ローゼ
ンの橋（ワームホールの方が聞き覚えがあるかもしれませ
ん）によってつながっているとされています。

しかし、このインフレーション理論の問題点は、先述した
完璧な重力理論を用いていないことと、前提となっている
「大統一理論（http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E7%B5%B1%E4%B8%80%E7%90%86%E8%AB%96を参考にして下さい）」が未完成であることです。
従って、このインフレーションモデルが正しいかどうかは
まだ分かりません。

しかし、先述した「偽わりの真空」がすべてチャイルドユ
ニバースになったわけではなく、磁気単極子（http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E7%B5%B1%E4%B8%80%E7%90%86%E8%AB%96を参考にして下さい）や、宇宙ひも
（http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E3%81%B2%E3%82%82を参考にして下さい）になったものも
あると考えられています。

もしこれらが発見されれば、インフレーション理論はまず
間違いないものとなるでしょう。

参考URL：
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%95%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E7%90%86%E8%AB%96#.E9.96.A2.E9.80.A3
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B6%85%E5%BC%A6%E7%90%86%E8%AB%96
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8A%9B%E3%81%AE%E7%B5%B1%E4%B8%80%E7%90%86%E8%AB%96
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%83%A0%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%AB
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/5890/respective_space.html

Tigers29 · Answer

ビックバン（膨張宇宙論）を言い出すと、その前はどうかとかという問題（始まりの特異点）に直面してしまう。この特異点は宇宙論を論じる際のアキレス腱で科学だか宗教だか判らなくなってしまう。

また違う切り口で、一般相対論から導かれた答えで、元々の親宇宙があり、そこから子宇宙が生まれたらしい（ローゼスの橋？という仮説）。子宇宙から孫宇宙が生まれるを繰り返す。（東大の先生が言っていた）
この場合も親宇宙を誰が作ったのかという質問に「神様に作っていただくしかない。」と回答している。

結局、膨張宇宙論がでると、始まりの特異点の問題に直結してしまい、科学と宗教の境界があいまいになってしまう。（外国では大問題らしい）
また、上記で記載したことは全部仮説です。科学者がそれらしいことを言ってもすべては仮説です。
正しくは「こんな感じかも・・・」ということです。
今後のことも分かりませんが、作り話と思って本を読めばいいのではないですか？

apple-man · Answer

>図書館に行って来ましたが、ビッグバン否定についての本は見つかりませんでした。

　日本では最近、科学雑誌に載りはじめたレベル
のことですから、本には載っていないかも
しれませんね。

　日経サイエンスの今年の８月号の記事を
参考ＵＲＬに紹介しておきます。

　この記事のこのあたりがそそられる
ところでしょう。

＞ビッグバンより前にも宇宙は存在し，宇宙の時計は果てしない過去から無限の未来まで，永遠の時を刻み続けているというのだ。

　だそうです。

　よろしければ、日経サイエンス２００４年
８月号を図書館で探してみて下さい。

　宇宙の外側や、別の宇宙について
予想されることが書かれています。

参考URL：http://www.nikkei-bookdirect.com/science/page/magazine/0408/cosmos.html

DC1394 · Answer

下の追加です。

ホーキング・プロセスについて、
参考URL：
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=932955
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%82%AD%E3%83%B3%E3%82%B0%E8%BC%BB%E5%B0%84

参考URL：http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=932955,http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%82%AD%E3%83%B3%E3%82%

tanita530 · Answer

聖書の一番はじめには、「初めに、神が天と地を創造した。」（創世記1:1）と書かれています。つまり、宇宙は絶対者なる神さまが造った（創造した）のです。どのように造ったかについては聖書には書かれていませんのでわかりませんがーーー。

もし、「自転車が偶然にできると思いますか？」と質問すれば必ず、「偶然にはできない」と答えるでしょう。そして続けて、「時計」・「コンピューター」と質問を繰り返すならば、少々いらいらしながら、「偶然にはできない」という答を返してくるでしょう。しかし次に、「人間の複雑なからだが偶然にできるか？」と質問するとその答は「偶然ではない」と答えるか「分からない」と答える人が多いでしょう。今まで、物が偶然にできないということを面倒くさそうに答えていた人が、今までの物の中で最も複雑な構造を持つものを指し示した時に、「分からない」と答えるのです。これは“理論的に人間が偶然にできない”という理性と “神様が造ったなんてあり得ない”という感情とをてんびんにかけ、感情が勝った答えです。もちろん「分からない」と答えた人も、人間のからだの方がはるかに複雑で難しいことは知っているので、「もし人間が偶然にできたと信じたいならば、少なくとも人間のからだよりもはるかに簡単な自転車ぐらいは偶然にできたと本気で信じなければならない。そうでなければ、人間のようなものが偶然にできたと信じる資格はありません。」と話した後に、「自転車が偶然にできたと本気で信じている。」と言った人は誰もいません。「人間というものは、自分の望んでいることを、とかく信じたがるものだ」（ジュリアス・シーザー）

宇宙についても全く同じです。宇宙が偶然に出来るなどということは絶対にありえません。

　人間とは勝手なもので、「理性」と「感情」が対立した時、どちらを取るかというとそれは「感情」なのです。進化論に関しても例外ではありません。人間は事実だから進化論を信じているのではなく、人間の好みに合うから信じているのです。その証拠に、もし教科書に、「人間は神様によって造られた。」と人間の好みに合わないことが書いてあるとすれば、どれほど大勢の人が目の色を変えて学校に文句を言い、そのことが本当かどうかのあらを探すでしょうか。しかし進化論は今まで批判すらされずに受け入れられて来ました。

　進化論が人間にとって好都合な理由の一つは、唯一まことの神様の存在を否定できるからです。そうすれば人間がすべての中心となり、人間は罪を犯しても最終的なさばきはなく、もちろん地獄もなく、勝手気ままに、良心を痛めることなく何だってできるからです。そしてもう一つの理由は、人間は進化するのだから人間には無限の可能性があると信じることができるからです（逆にアフリカの黒人を進化途中の人間以下の物として、奴隷売買も正当化もされたのです）。ですから産業革命以降の能率至上主義を背景として、進化論はダーウィンが1859年に「種の起源」を出版後、またたく間に世界中に受け入れられたのでした。しかし進化論というのは仮説にしか過ぎません。

世界のすべてのものは絶対者なる神さまが造った（創造した）のであり、宇宙も神様が造ったのです。

apple-man · Answer

生まれる、死ぬというのは、始めと終わりは
どうなっているのか？ということですよね。

　宇宙には始めも終わりもないみたいなんです。

＞インフレーションとかビッグバンとか、聞きますがいまいちピンと来ません。


　その考え方は今は否定されています。
爆発で出来て、広がっていったとすると、
宇宙は場所によって状態が違うはず
なのに、宇宙観測の結果、宇宙は
どこでも一様にエネルギーが分布
しているらしいことが分かってきたんです。

＞実は、友達にまじめに質問されて困ってたんですよ(-_-;

　人間には生死があるし、人間の身のまわり
には始めと終わりのあるものが沢山あり
ますが、ヒモに例えるとそれは短く切ったヒモの
始めと終わりを見ている状態です。
　宇宙の一生というのは、輪、リングのようなんです。
つまり始め（誕生）も終わり（死）もないんです。

mmky · Answer

参考程度に
砂場で子供が、砂でお城を作るようなものでしょうね。作りたいから城が出来、壊したいから壊す。そして元の砂場に戻る。宇宙にしろ、砂場の城にしろ何かの意思はあるのでしょうね。大小の問題だけです。そんなことじゃないでしょうか。

runway16 · Answer

僕が昔読んだ本では、ピンポン球くらいの大きさのものが爆発して（これがビッグバン）それからの始まり書いてあったのを覚えています。
　それから、宇宙の終わりは、星の寿命が尽きて爆発が起きてブラックホールができますね、そのブラックホールが宇宙のあちこちにできて“穴だらけ”になって最後には“無”になると言った話でした。

宇宙はどうやって生まれて どうやって死ぬのですか？

こんにちは。

下の訂正です。

こんにちは。

ビックバン（膨張宇宙論）を言い出すと、その前はどうかとかという問題（始まりの特異点）に直面してしまう。

>図書館に行って来ましたが、ビッグバン否定についての本は見つかりませんでした。

下の追加です。

聖書の一番はじめには、「初めに、神が天と地を創造した。

生まれる、死ぬというのは、始めと終わりは

参考程度に

僕が昔読んだ本では、ピンポン球くらいの大きさのものが爆発して（これがビッグバン）それからの始まり書いてあったのを覚えています。

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