「宇宙の創生」の仕組みと宇宙物理学の歴史
この講義シリーズは第2話まで
登録不要で無料視聴できます!
第1話へ
▶ この講義を再生
この講義の続きはもちろん、
6,000本以上の動画を好きなだけ見られる。
スキマ時間に“一流の教養”が身につく
まずは72時間¥0で体験
(会員の方に広告は表示されません)
宇宙開闢についての量子力学の2つの説…そしてビックバン
「宇宙の創生」の仕組みと宇宙物理学の歴史(9)宇宙開闢からビックバンへ
岡朋治(慶應義塾大学理工学部物理学科教授)
宇宙開闢について研究する場合、量子力学的に取り扱わなければならないことが明らかになった。そこで出てきたのは、ビレンケンの「『無』からの宇宙創生論」と、ホーキングとハートルの「無境界仮説」である。それぞれどのような説なのか。そして、宇宙開闢直後、ビックバンまで、宇宙では一体何が起こっていたのか。(全12話中第9話)。
時間:7分25秒
収録日:2020年8月25日
追加日:2021年2月6日
カテゴリー:
≪全文≫

●宇宙開闢について研究から出てきた2つの説


 あまりにも小さい宇宙、そういうものは量子力学的に取り扱わねばなりません。そして特異点から発生する宇宙、特異点というものはすべてが発散する無限小の点ですから、そういうものをそのまま取り扱うことはできないわけですね。なので、宇宙開闢、つまり宇宙の始まりについて研究する場合には、量子力学的に取り扱わねばならないとなります。

 そういうところで出てきた説として、2つの説があります。1982年にアレキサンダー・ビレンケン氏が、「『無』からの宇宙創生論」を提唱しました。これはこれまでに申し上げました、真空のゆらぎから量子力学的な効果の一つである「トンネル効果」(たとえ壁などがあっても、そこをシュルっとつき抜けてくる効果)によってとても小さな宇宙が生まれるという理論です。この宇宙のスケールは「プランクスケール」といわれる10-35m程度といわれています。このように、本当にゆらぎからポッと生まれるという説を提唱したのがビレンケン氏です。

 そして、1983年には、スティーヴン・ホーキング氏とジェームズ・ハートル氏が、「無境界仮説」を提唱しました。これまたやや難しいのですが、ホーキング氏によると、(映像でお見せしている)スライドの右下の図(縦軸が時間で、横軸は空間の大きさだと思ってください)で一番下が宇宙開闢の地点ですが、特異点定理で証明されたのは、アインシュタイン方程式(一般相対性理論)に従うのであれば、尖った始まりを持たざるを得ないということです。でも、ここでは物理法則が記述できない(適用できない)ので、とても望ましくないわけです。

 そこで、彼らが考えたのは、「宇宙は虚数の時間の中で生まれる」ということです。これを説明するのは非常に難しい。虚数とは、2乗するとマイナスになるような量で、虚数単位として「i」というものがあって、iは2乗すると-1になるというものです。

 時間を実数ではなくて虚数で考えると、宇宙の進化は最初の段階において、先述した尖った状態ではなく、丸い、どこに境界があるのか分からないような状態で始めることができるということを言い始めたのです。これを「無境界仮説」といいます。

 最初は数学的な手法として導入したようですが、そ...

スキマ時間でも、ながら学びでも
第一人者による講義を1話10分でお届け
さっそく始めてみる
(会員の方に広告は表示されません)
「科学と技術」でまず見るべき講義シリーズ
「進化」への誤解…本当は何か?(1)進化の意味と生物学としての歴史
実は生物の「進化」とは「物事が良くなる」ことではない
長谷川眞理子
生成AI・大規模言語モデルのしくみ(1)生成AIとは何か
10年で劇的な進歩を遂げた生成AIと日本の開発事情
岡野原大輔
本当によくわかる「量子コンピュータ入門」(1)量子コンピュータとは何か
「量子コンピュータ」はどういうもので、何に使えるのか
武田俊太郎
IoTとは何か~モノのインターネットの本質(1)TRONは究極の「縁の下の力持ち」
坂村教授が開発したTRON―知られざる世界標準
坂村健
現在の宇宙の姿(1)星はなぜ自ら輝くのか
星はなぜ自ら輝くのか…宇宙と銀河の「現在の姿」を概観する
岡村定矩
発酵はマジックだ!
色を消し、脂を溶かし、水を分解―スゴすぎる発酵の力!
小泉武夫

人気の講義ランキングTOP10
ロシア人の見る「ロシアの歴史」(1)会ってみたプーチン…その実像
ロシア人の見る「ロシアの歴史」を知るとロシアがよくわかる・・・実際に会ってみたプーチンの印象とは?
上月豊久
『「甘え」の構造』と現代日本(1)「甘え」のインパクト
「甘え」は現代においてダメなものなのか…名著『「甘え」の構造』への2種類の誤解とは?
與那覇潤
高齢者のフレイル・認知症とその予防対策(6)認知症予防と健康寿命の延伸に向けて
フレイル・サイクルは回り出したら抜けられない!?負のスパイラルへの対処法
小川純人
現代人に必要な「教養」とは?(1)そもそも教養とは何か
教養とは…本質を捉える知、他者を感じる力、先頭に立つ勇気
小宮山宏
近現代史に学ぶ、日本の成功・失敗の本質(6)東條内閣で行われた行政改革
悲惨な末路につながった東條英機内閣での兼職と省庁再編
片山杜秀
『万葉集』と律令社会~官僚の心得と歌宴(2)「出挙」と国司の仕事
地元の有力者の力を借りるために大伴家持が詠んだ歌とは?…今も奈良時代も変わらない中央官僚と地元有力者の関係
上野誠
中国春秋戦国時代と始皇帝(序)映画『キングダム』の中国史監修
中国古代史の真実と『キングダム』…史実がわかれば物語はもっと面白い
鶴間和幸
編集部ラジオ2026(36)宮脇淳子先生「満洲史」講義の要点
【10min解説】「満洲史」はタブー?…そこから見えてくる教訓とは?
テンミニッツ・アカデミー編集部
「満洲」から考える日本とアジア(5)ロシアのシベリア征服と日清日露戦争
「満洲利権」はなぜ日本の手に渡ったか?…ロシアの極東征服、そして朝鮮の混乱が日本を日清・日露戦争へ
宮脇淳子
仏教とキリスト教が照らし出す日本の宗教(1)神とは何か、そして天皇とは?
日本と世界の「神と信仰」の違いは?…そして天皇の大切な役割
橋爪大三郎