第2回 人間は特別な存在か?
引用
本文
宇宙の基礎
宇宙は膨張している
宇宙は膨張か縮小かのどちらかになっている
ハッブルさんが膨張していることを発見した
銀河と銀河が遠ざかっていることを発見した
宇宙が膨張するとは、宇宙全体の大きさではなく、密度が薄くなった、空間の密度が下がった、という状態
そうすると、人間が大きくなったり、惑星間の距離が広がったりするが、重力や核力の方が強いので、それはない。
銀河間の距離が大きすぎて万有引力が無視できるほど小さいので、遠ざかってしまう
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我々が知っている原子のモデルとは異なる性質を持っているはず。しかしその詳細はわかってない
なぜわかったか?
銀河の中にある惑星や小銀河のスピードが、質量に対して早すぎた、計算より6倍くらい早かった
質量は光の歪みで測るらしい
これに対する説明として、ダークマターは銀河があるところに密集して存在していて、それ自体が銀河として力を持っていると捉えると、説明ができる
他の説明もある
つまり、5/6くらいがダークマターになっている、宇宙の1/6の物体の情報しか我々は知らない、ということになる
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エネルギー密度の7割が真空で、3割が物質
ダークエネルギーであり、それは真空のエネルギー
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今の宇宙の成り立ちの原理
10-38 ~ 10-26くらいの微小時間
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宇宙の最後
太陽が50億年後に崩壊
ブラックホールが10の100じょう時間後に蒸発、無になる
どこかで他の宇宙に崩壊する
研究者は何かわからないけど、こういった物体があるはずだ、我々がわからないものは存在するんだ、ということを認めて、それをそのまま持ちながら研究をして、別の理論や実験によってその存在を肯定するような結果が得られることによって、そこで発展する、っていう現象が起こっているな、と思った
一人ひとりで見ると、ダークマターはこう言うものだ、とか思っている人もいるかもしれないけど、研究者コミュニティ全体で見ると、めちゃくちゃネガティブケイパビリティを持っているんだな、と思った
なぜ人間は存在できているのか?
昔の人はどう世界を捉えようとしたか
太陽と地球の距離や惑星の距離に意味があると思って計算をしていた
人間が存在できる確率は異常に低い
標準模型のパラメータが意図的に選ばれているように見える
多くの原子核が安定して存在し、ビッグバンでそれが融合できたのは奇跡
標準模型をよく調べると、巧妙なバランスの上に成り立っている。少し変えるだけで全てが崩壊しうる。
標準模型にはヒッグス粒子に関係するヒッグス上の二重質量パラメータがあり、それはプラマイ20桁取れるが、数倍にしただけで水素を除くすべての原子核が存在しなくなることを数学的に示せる。
ということは、生命が存在できた可能性もめちゃくちゃ低い。
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この確率の低さをどう説明するべきか?
クオークやレプトンの質量や、標準模型の構造も当たり前ではなく、太陽と地球の距離みたいにたまたまである。 つまり、たくさん宇宙あるんじゃね?
これは標準模型以外にも言える、真空のエネルギー密度である
エネルギー密度の7割が真空で、3割が物質
ダークエネルギーであり、それは真空のエネルギー
真空のエネルギー密度
真空のエネルギーとは物質を取り去った後に残るエネルギー
大きければ宇宙は膨張する
空間には場があり、場のポテンシャル関数の極小点が真空のエネルギー密度。
真空のエネルギー密度が示唆される理論値よりも120桁も低い、という事実
理論的に示唆されるざっくり値より120桁小さい。
真空エネルギー密度が物質より数倍しか違わない。
宇宙が膨張すれば、物質のエネルギー密度は薄まっていくが、真空は固定。初期の宇宙では、物質の方が圧倒的に大きく、将来は逆転する。
今は同じ大きさである、奇跡的な時代に生きている。
物質エネルギー密度が大きいと、温度も上がる?
二つの関係ないはずの量が120桁の精度で一致している。
真空のエネルギー密度が大きいとどうなるか?
もし真空エネルギー密度が、いまの物質のエネルギー密度である2.7 10-30より数桁以上大きかったら、銀河や星、あらゆる構造が存在しなかった。
真空のエネルギーが優勢になる前に、さまざまな構造が出来上がる時間がなかったら、何も存在しなくなる、ということ。
高等生命体が存在し得るのに十分な時間を待てるくらい低い値でスタートする必要がある
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それを使って異なる真空エネルギーを持つ宇宙がいずれかの形で存在すると言った
補正はないと考えた、10-90 から 10+90をとり得た。
しかし、これが10+120以上あれば、いくつかの宇宙は、複雑な構造をもてるはずだ,という話。
宇宙に知的生命体が生まれて、観測したら、必ず低い値になってるはず
上を説明できるのがマルチバース理論
そこでは、10+120以上の宇宙がある。そうすると、その中には地球みたいなものが存在しえる宇宙がいくつかは存在するだろう。
観測できる生命体がいたら、それは真空のエネルギー密度が理論値よりかなり低いということになる
超弦理論、余剰次元が6次元以上ある、それは見えないほど小さいので無視されて見えている
しかし、それが全ての力やクオークなどを形成している。
それは宇宙の超初期に形成されているはずである。
どれくらい小さいかというと10-30らしい、原子核が10-15だから、まじで小さい
そして超弦理論からは可能な形が10+500以上あるので、そうなると普通に他の宇宙もあり得て、全体の次元数も知覚できる次元の数も違うということが起こりうる
ということは、同じようにそれ以上の宇宙が存在しえる、ということになる。
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↑ カラビ・ヤウ多様体
宇宙は量子トンネル効果によって、異なる真空エネルギーを持つ空間が作られ、それが別の宇宙になる?
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時間とは何か?
同時刻は定義できない
全て相対的なものである