「宇宙の果てはどうなっているのか」という問題は考えるとジレンマが発生し、実際はどうなっているのか非常に不思議でした。
宇宙に果てがあるとすると、その果てには壁があるのか、その壁はなにできているのか、岩で出来ているとするとその岩はそれまた無限の体積を持つのか。
宇宙に果てがないとすると、宇宙の大きさは無限なのか、無限の大きさなどというものが実際にありえるのか。
といった具合に、宇宙に果てがあるとしてもないとしても「本当にそんなことってあるの?」的なジレンマが発生し、困ったことになってしまいます。
「無限」の問題と「果て」の問題は同じことの現われ方の違いという気がしますが、いずれにしても困ったことになってしまう。
高校の頃に読んだ宇宙の本の中ではこのジレンマに対して、スッキリした形で回答していました。曰く、「宇宙は正の曲率で曲がっており閉じている」。2次元に落としてたとえると、宇宙は球面のようなものであり、有限であるが曲がっていて一方向へいくらでも行ける。つまり果てがない。果てがないけど有限である、ということで、私の中では宇宙の「無限」と「果て」のジレンマは解決されていました。
ところが最近の観測ではなんと「宇宙は平坦である」というじゃありませんか!? 「宇宙が有限でかつ果てがない」というのは空間が曲がっていて初めてありえることであり、宇宙が平坦であるとすると「無限」と「果て」のジレンマが再発生してしまうではありませんか?
それとも「宇宙は平坦である」ということと「宇宙は正の曲率で曲がっており閉じている」ということは矛盾しない別の事柄なのでしょうか?
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
球の表面のように、端も外も中心もない形は存在します。
最近の観測結果である、「宇宙が平坦である」というのは、
幾何学的に平坦であるという話ではなく、重力収縮にも
転じなければ、膨張も続けない、重力と膨張が釣り合って
静止に漸近する(これを宇宙定数0とも言う)という話です。
時間と空間のダイナミックなつながりを正しく把握しないと、
宇宙の構造を正しく認識できません。
「宇宙の果て」が『果て』なのは、そこが137億年の歴史を
持つ宇宙の、137億光年先=137億年前の姿だからです。
そこはビッグバン開始時の点であり、実際、強烈な輻射が
(光速に近い後退速度で間延びして)観測されています。
その『果て』からこちらを見れば、こちらが137億光年前の、
ビッグバン当時の姿=果てなのです。
すなわち、宇宙のどの地点においても、必ず観察者を
中心に宇宙年齢光年の半径の宇宙が見えるのです。
(どうやって「端」に行きますか?)
その爆発によって噴き出した宇宙の一番「端っこ」は、
あなたのいる所です。
また、その137億光年向こうに立って見ると、あなたの
立っている所が、137億年前の姿=「爆発の輻射」の壁の
一部に見えるのです。
その「自分を中心とした半径137億光年の球面」は、ビッグ
バン開始時の点であり、「ここ」も含まれているのです。
「こっち側」は、時間的に収束していますが、「むこう側」は、
空間的に収束し、両端で点に収束していて、そんな葉っぱ
のような形を張り合わせて地球儀を作るように、この宇宙
も球の表面(ただし四次元空間における三次元球面)の
ように果てはないのです。
本来、ビッグバンの慣性で膨張しているのであれば、重力に
よって減速して、その「宇宙寿命光年先のビッグバン当時の
輻射」は、晴れ上がってもいいのですが、ずっと見えている
不思議に対して、「加速している」とか「ビッグバン初期に
超光速で飛散した」とか、諸説が唱えられています。
しかし量子論的に考えると、認識によって宇宙が生じる=
自己(現在/感受/光速)から過去(記憶/時間/超光速)
と未来(予測/空間/光速下)が対発生していると考えれば、
その基底としての時空が広がる(時間経過=空間膨張)のは
当然のことです(最外縁が光速で遠ざかる事で膨張としては
静止に漸近する)。
我々は「過去は既に終わっている」「未来はまだ来ていない」
ので、「存在するのは現在」と考えますが、真の『現在』とは、
認識体の感受表面での量子相互作用(光速)のみであり、
その経験(過去=超光速)による予測(未来=光速下)として
時空的広がりは発生しているのです。
全ての存在は、量子的な不確定性に基づいており、無限に
つめこむと存在確率の山が平らになって、無と等しくなります。
この「絶対無=不確定性無限」において、その無限のゼリー
の中に、仮想的な認識体の断面を切ると、その認識体にとっ
て、相補的不確定性を伴う存在による宇宙が見えます。
しかしその「存在」は、認識される階層的現象の表面的に
生じるもの(自我仮説に対する相補)で、根源的に絶対化し
ようとすると、元の無限不確定性に発散します。
実は、相対性理論にしても、量子論にしても、認識体との
相対によってしか存在は無い、という帰結を潜在的に持って
います。
客観的時空や絶対的存在というのはない、というものです。
認識性を除外した存在は、無=無限不確定性になります。
その無限の闇に、認識体の仮定断面の運動(プランク定数h
の収束の時系列化)を想定すれば、相対的に無の風は光に
なり、認識体はその光の向うに、自我仮説の補完としての
時空仮説=宇宙を認識します。
即ち、「何か有るんじゃないの?」という疑問(自我仮説)の
相補として生じた時空仮説に対して、「本当はないんだけどね」
という無の射影として、存在は生じていると言えます。
無いとは分からない事が有なのです。
だから「その外」は、何もなくて当然です(元々無いのだから)。
この回答への補足
>球の表面のように、端も外も中心もない形は存在します。
>最近の観測結果である、「宇宙が平坦である」というのは、
>幾何学的に平坦であるという話ではなく、重力収縮にも
>転じなければ、膨張も続けない、重力と膨張が釣り合って
>静止に漸近する(これを宇宙定数0とも言う)という話です。
ありがとうございます。このことを知りたかったのです。
「宇宙が平坦である」とは、「時空」が平坦であるということであり、空間としては3次元的な球面であり、正の曲率で曲がっているという理解でよろしいかと思います。
空間としては曲がっているが、時間軸は真っ直ぐなため、「時空」の曲率は空間軸の曲率と時間軸の曲率を乗算して0になっているということかな、と思います。
しかし、空間軸だけ曲がっており、時間軸は曲がっていないとするとアインシュタインの円筒宇宙みたいですね。
円筒宇宙は、宇宙が膨張していることが発見されて否定されたと理解していますが。
また、宇宙の膨張が将来収束するかどうかが、時空の曲率になぜ関わってくるのかは解りませんが。
>「こっち側」は、時間的に収束していますが、「むこう側」は、
>空間的に収束し、両端で点に収束していて、そんな葉っぱ
>のような形を張り合わせて地球儀を作るように、この宇宙
>も球の表面(ただし四次元空間における三次元球面)の
>ように果てはないのです。
これはよく解りません。
向こう側が空間的に収束しているというのは、ビッグバンの1点に収束している意味と思われますが、こっち側が時間的に収束しているというのは、「現在」の1点に収束していると言う意味でしょうか?
かたっぽの端が空間的に、もう片っぽが時間的に収束している葉っぱの形を張り合わせて4次元球を作ると言うのもイメージ不能です。ただし四次元空間における三次元球面というのが、「有限で果てがない」というのはもちろん解ります。
>しかし量子論的に考えると、認識によって宇宙が生じる=
>自己(現在/感受/光速)から過去(記憶/時間/超光速)
>と未来(予測/空間/光速下)が対発生していると考えれば、
>その基底としての時空が広がる(時間経過=空間膨張)のは
>当然のことです(最外縁が光速で遠ざかる事で膨張としては
>静止に漸近する)。
ここら辺は、なにやら禅問答めいてきて観念論的な哲学の話の話のようですが、「認識によって宇宙が生じる」ゆえに「その基底としての時空が広がる」というのは、宇宙の膨張とは関係ない話ですよね。
現在の自分を中心として、過去と未来に向けて光円錐(ライトコーン)が広がるという話でしたら理解できますが。
No.2
- 回答日時:
完全に平坦で果てが無く、しかも有限ということは起こりえます。
ドラクエとかFFの世界は平坦で果てがありませんが、有限の広さです。ゲームの世界は2次元ですが、これを3次元にすればよいわけです。
この回答への補足
ドラクエやFFのフィールドが「果てがない」のは間違いないと思いますが、曲がっているか平坦であるかは決定不能だと思われます。
ドラクエやFFのフィールドが果てがないのは、フィールドの東西の端同士、南北の端同士をロジカルに連結しているためですが、連結するためには東の端と西の端を同じ場所に持ってくる必要があり、そのため曲がりは必要になってくるように思われます。FF8では、全体マップを見るのに地球儀で表示するモードがありました。
ただし、無限の繰り返しと考えると曲がりは不要になり、フィールドは平坦ということになりますね。その場合、フィールド上の人や町など、単一のアイデンティティのものが無数に存在する、ということになりますが。
平坦で果てがない世界というのは、ゲームのようなバーチャル空間だから初めて言えることであって、現実の宇宙がどうなっているか考えるのには参考にならないですね。
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