ビッグバン以前の宇宙はどうなっていたのか？

Question

宇宙はビッグバンによって誕生したと聞きましたが、
ビッグバン以前の宇宙はどうなっていたのでしょうか？

何もない無の空間からいきなりビックバンが起こるのはおかしくないですか？

satoumasaru · Accepted Answer

No5です。お礼ありがとうございます。

＞やはり膨張と収縮を繰り返していたと考えるのが自然だと思うのですが

感覚的にはそうなんですよね。
ただ、宇宙というのは広がろうとする力と縮小しようとする力＝重力とのバランスで決定されます。
重力が強ければやがて宇宙は膨張速度が遅くなり、いずれは収縮します。

ところがこれまで観測の結果では、質量よりも膨張する力の方がはるかにおおきいことがわかっていました。
しかも前世紀末には宇宙は加速度的に膨張することが観測されたんですね。
（この観測チームは実は宇宙の膨張速度の減速を確認しようとしていたんですよ）

ですから、今有力だとされている大統一理論と宇宙がこのまま膨張するということを前提とすれば
未来は、
（１）星が燃え尽き、すべての星が白色矮星か中性子星またはブラックホールになる
（２）いずれはブラックホールが蒸発を開始し、陽子、電子などを放出する。
（３）白色矮星、中性子星を構成する陽子、中性子が電子、陽電子、ニュートリノに崩壊する
（４）絶対零度の広大な宇宙に電子、陽電子、ニュートリノ、光子がただよう
という寒々しい未来になります。

ビッグフリーズと名付けられていますが、こんな寒々しい世界は想像したくありませんね。

宇宙の終焉 - Wikipedia
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E3%81%AE%E7%B5%82%E7%84%89

kothimaro · Answer

宇宙が始まる前に空間と時間がなければ、何も変化しないので宇宙は始まることは出来ません。ですから宇宙が始まる前には、空間と時間のみありました。

また、有にはその前の有があるので、有は「始まり」ではありません。したがって、宇宙が始まる前には、エネルギーも物質もありませんでした。

しかし、無から有は生じません。ですから、宇宙は「0」から生じました。つまり、「エネルギー0」の状態です。
そして、「エネルギーE=0→エネルギーとマイナスのエネルギー」となり、エネルギーと物質は等価なので物質とが生まれ、この宇宙が始まりました。

以上を説明します。
電磁波は電場と磁場の振動です。電場と磁場の振動が止まると電磁波はなくなります。

電磁波(=光)と同様に、物質も「空間」の振動ではないでしょうか。ド・ブロイは物質が波であるとし、物質波の波長を「λ=h/mv」と表現しました。これを「ド・ブロイ波長」と言います。量子力学では物質を波動関数で表現します。そして「超ひも理論」では物質を超ひもの振動と考えます。超ひもが振動すると物質や光と見え、振動を止めると真空と見えます。

宇宙が始まる前、空間は全く振動しておらず観測され得る現象は一切ありませんでした。すなわち、エネルギーE=0の状態です。

ある時、0=プラスのエネルギー+マイナスのエネルギーとなりました。そして、プラスのエネルギーは我々が住む実数の空間を振動させ、マイナスのエネルギーはパラレルワールドである虚数の空間を振動させました。
そのエネルギーにより「空間」が振動を始め最小単位のものが生じ、その相互作用により物質や光が出来て我々の宇宙とパラレルワールドが形成されました。

エネルギーE=質量m×加速度a×距離l=質量m×距離l÷時間t^2×距離l=ml^2/t^2[J]
です。
虚数空間の距離=li=l√(-1)なので
虚数空間のエネルギーE’=-ml^2/t^2
実数空間のエネルギーE= ml^2/t^2
です。
したがって
虚数空間のエネルギーE’+実数空間のエネルギーE=-ml^2/t^2+ ml^2/t^2=0(宇宙が始まる前のエネルギー0の状態)
です。

この様に、ビッグバンにより「空間」が振動を始め、点から現在の大きさに相似膨張したのです。

「0=プラスのエネルギー+マイナスのエネルギーとなりました。」

つまり、エネルギー0の状態=全く振動しない状態から、プラスのエネルギーとマイナスのエネルギーが生じました。

プラスのエネルギーは我々の実数空間を振動させ、マイナスのエネルギーはパラレルワールドの虚数空間を振動させたのです。

こうして、我々の宇宙とパラレルワールドで物質が生じ、2つの宇宙が始まりました。

この空間の場の膨張が収縮に転じ、我々の宇宙である実数空間のプラスエネルギーとパラレルワールドである虚数空間のマイナスエネルギーが合わさりエネルギー0になると、「超ひも」は振動を止めます。

「超ひも」の太さは0なので、無数の「超ひも」は点に丸まります。空間には振動しない大きさの無い1点のみとなります。ですから、何も観測されるものはありません。

後に残るのは、何もない空虚な「時間」と「空間」です。これが「宇宙の終わり」です。ですから、宇宙が始まる前も、」何もない空虚な「時間」と「空間」のみありました。

詳細は、下記ホームページを参照ください。
http://catbirdtt.web.fc2.com/utyuunohazimaritoowari.html

まよなかおじさん · Answer

＞宇宙も親宇宙があるんでしょうか
それはビッグバン説ではなく多重宇宙（多元宇宙）論になる。全く別の説です

まよなかおじさん · Answer

>無からビックバンが起こるのは不思議ですね
だからビッグバンは人体で説明されることもある
我々は生まれる前はどこにいたのか？
答えは無である
＞紙袋みたいなもんですかね
紙袋ではなく平面（二次元）二次元という空間に一次元的な点が発生し爆発。
空間が出来3次元が生まれたという事
ビッグバン説で仮説を立てた場合宇宙は一つではない可能性が生まれる
（つまりそこいら中でビッグバンが発生し何十個も何千個も宇宙が出来ているという事）

まよなかおじさん · Answer

ビッグバン説の場合だと爆発前は無（一説には一次元とも呼ばれている）です。
わかりやすい説だと紙の表面（平面）がビッグバンが起きる前の状態でビックバンが起きて紙（平面）が膨れ上がり空間が出来たというのがビッグバン説です
つまりビッグバンが起きる前の状態は0次元【何も存在しない状態】という事になります

ビッグバンはあくまで仮設であり絶対ただしい理屈ではありません。

konjii · Answer

質量の無い空間は真空です。

satoumasaru · Answer

どのようになっていたかはわかっていません。
いろいろ説はありますが、定説にはなっていないのです。

よくあるのが宇宙が膨張と収縮をくりかえすという振動宇宙論です。

ところが、一般相対論でとくかぎり収縮した宇宙を跳ね返す力がでてきません。
収縮したらそのまま特異点にむかって一直線、いわば宇宙全体がブラックホールになってしまうんですね。
もっとも、最近では「スーパーストリング理論」（超ひも理論）により振動していると主張する人もいます。
ただ超ひも理論は多くの科学者が取り組んでいますが、まだ完成していません。

つぎにあるのが、宇宙の前には何もなかったというものです。

空間の揺らぎがあり、あるときその一部がインフレーションをおこしてビッグバンをひきおこしたというものです。
この場合は、現在の宇宙定数はその誕生のときに決定されたというものですね。

その次にあるのは、インフレーション宇宙で有名な佐藤勝彦氏が提唱した親子宇宙ですね。

この宇宙はマザー宇宙がありその一部があちらこちらでインフレーションをおこし、子宇宙ができます。
子宇宙のまたあちこちでインフレーションがおこり、孫宇宙がうまれ……
じゃあ今の宇宙は何代目なのか、マザー宇宙の前はとかの疑問には答えられていませんね。

なお、ビッグバンが現在では定説となっています。
ビッグバンが支持されるおおきな理由はみっつあります。
①　宇宙が膨張しているのなら、時間をさかのぼれば昔は極小の宇宙であったということになる
②　ビッグバンがあったとすると現在の水素とヘリウムの存在比がうまく説明できる
③　宇宙の背景放射の説明がビッグバン宇宙以外では説明できないことです。

特に③の宇宙背景放射がほとんど決定的な役割をはたしました。
この背景放射は、宇宙塵とか鉄分子とかいろいろの説がだされたのですが、なにしろきわめて宇宙全体から放射されているんですね。
夜空をみればおわかりのとおり明るい星の部分と暗い部分とおおきな差がありますよね。
ところが宇宙黒体輻射は明るいところと暗いところの差は１０万分の一です。それぐらいなめらなかんですよ。

黒体輻射というのは方程式で厳密な数値がだされます。
宇宙が明るかった時代の名残といわれる宇宙背景放射は、見事にこの方程式にしたがっています。
ですのでビッグバン宇宙がそれまで有力だった定常宇宙論を駆逐したのです。

だいたい、科学の話って嘘くさいことが多いです。いいかえれば非常識な話が多いのですよ。
相対論だって量子論だって非常識なことが多いですが、そういうものだと達観せざるをえないですね。

なにかご質問があれば私の知っている範囲でお答えします。

konjii · Answer

ビックバンが無かったとしても矛盾はありません。
ある方が困ります。ビッグバンで宇宙の初期はオッソロシイ高温でしたが、膨張で温度は下がった
とされていますが、嘘くさいです。真空での膨張は外へ仕事をしない自由膨張なので、内部エネルギーは
一定で温度も一定です。高温で生き物など生まれる余地はありません。また、３Ｋ位の低温から来ると言われるところの膨張で冷えた物質から来ると思っている電磁波は冷たい惑星から来る電磁波です。

ultraCS · Answer

現在の物理法則や物理定数はビッグバン以降に決まったものなので、現在の物理の知見ではビッグバン以前は予測不可能です。

Epsilon03 · Answer

それは現代科学では判りません。
そのビッグバンですが、昨今この説も揺らぎ始めているようですよ。

ビッグバン以前の宇宙はどうなっていたのか？

No5です。

宇宙が始まる前に空間と時間がなければ、何も変化しないので宇宙は始まることは出来ません。

＞宇宙も親宇宙があるんでしょうか

>無からビックバンが起こるのは不思議ですね

ビッグバン説の場合だと爆発前は無（一説には一次元とも呼ばれている）です。

質量の無い空間は真空です。

どのようになっていたかはわかっていません。

ビックバンが無かったとしても矛盾はありません。

現在の物理法則や物理定数はビッグバン以降に決まったものなので、現在の物理の知見ではビッグバン以前は予測不可能です。

それは現代科学では判りません。

似たような質問が見つかりました

関連するカテゴリからQ&Aを探す

デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング

マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング