宇宙誕生前|4つの仮説を解説

宇宙の誕生前|4つの理論を1分動画とブログで解説 宇宙
宇宙誕生前|4つの仮説を解説

「宇宙はいつ誕生したの? 宇宙誕生前はどんな形をしてた? 宇宙誕生前の理論をしりたい この宇宙が50回目の宇宙って本当? 物理学ってなんだか難しそうだな…」

こういった疑問にMBA学生の筆者が答えます。

結論

宇宙は138億年前に誕生し、宇宙誕生前はどんな形をしていたかは、有力な4つの説があります。詳細は本記事にて解説します。

TikTokの1分解説

宇宙誕生の4つの理論

本記事の参考文献

本記事の内容

宇宙の誕生

宇宙の誕生

宇宙は138億前に誕生しました。その頃、私たちの宇宙は点のような小さな空間でした。そこから膨張して現在の大きな宇宙になっています。じゃあ、138億年前の小さな点より以前、宇宙誕生前はどのような形をしていたのでしょうか。
まだ証明はされていませんが、4つの有名な理論である「①無境界仮説」、「②自己創造する宇宙モデル」、「③ビッグバウンス」、「④宇宙の多重発生理論」をそれぞれ紹介します。

宇宙の誕生前「①無境界仮説」

宇宙の誕生前「①無境界仮説」

宇宙誕生前は虚数時間が流れていたという説が「①無境界仮説」です。宇宙は点(特異点)から始まったと考えると物理学の計算が破綻してしまいます。しかし、宇宙の始まりは点ではなく、虚数時間が流れていたと考えると計算を破綻することなく、アインシュタインの一般相対性理論が適用できるのです。
ちなみになぜ虚数だと特異点を回避できるのかというと、exはxが実数では急速に大きくなります。しかしexはxが虚数だと振動するので、sin,cosといった三角関数で表すことができます。sin,cosは円を表す関数でもあるので、xが虚数なら円のような丸さが解となるのです。

宇宙の誕生前「②自己創造する宇宙モデル」

宇宙の誕生前「②自己創造する宇宙モデル」

アメリカの物理学者リチャード・ゴットらが提唱した「②自己創造する宇宙モデル」では宇宙とは未来と過去が循環するタイムリープから始まるという理論です。

宇宙の誕生前「③ビッグバウンス」

宇宙の誕生前「③ビッグバウンス」

ビッグバウンス(サイクリック宇宙)は、前の世代の宇宙が収縮した後、跳ね返り(ビックバウンス)が起きて、私たちの宇宙が始まったとする理論です。京都大学川合教授は「宇宙はこの膨張と収縮を49回繰り返しており、今は50回目の膨張である」と述べています。この膨張と収縮の理論はループ量子重力理論を基に考察されています。ループ量子重力理論をざっくり説明すると、空間の中に量子があるのではなく、量子が空間を構成しています。また時間はなく、ミクロな量子同士の相互作用でマクロな物が変化して、その様子を勝手に私たちが時間と定義しているという理論です。この理論では、量子的な反発力のため、宇宙はある程度の大きさまで収縮するとビックバウンスのような反発でビックバンのような爆発が起きるとしています。

ちなみにループ量子重力理論ではブラックホールも小さな点ではなく、量子の反発力で爆発が起きているのです。しかし、なぜビックバンのような爆発が起きないかというと、ブラックホールでは重力が異常に強く、私たちからみたら時間が止まっているように見えます。なので、爆発は起きているけど、私たちからは黒い天体のようにしか見えないのです。

宇宙の誕生前「④宇宙の多重発生理論」

宇宙の誕生前「④宇宙の多重発生理論」

日本学術振興会学術システム研究センターの佐藤勝彦所長が提唱する「④宇宙の多重発生理論」は、私たちの宇宙を生んだ「親宇宙」が存在するという理論です。宇宙を支配する6つの物理定数(強い力や次元など)は、あたかも生命が誕生するように決められています。この世は「宇宙の多重発生理論」でできており、今私たちが住んでいる宇宙がたまたま生命が誕生できる物理定数の宇宙なんだと主張する学者もいます。
またブラックホールと時間が逆向きに進む天体をホワイトホールといいます。ホワイトホールはあらゆる物質(光を含む)を内部に侵入させず斥力で返したり、内部にある物質を放出し続けるという性質を持っています。ホワイトホールは存在は示唆されているものの、まだ未発見です。実は私たちの住んでいる宇宙にあるブラックホールが飲み込んだ物質は別宇宙のホワイトホールから吐き出されているのではないかとう説があるのです。この説が正しければ、宇宙は宇宙多重発生理論が正しいことになります。

アニメ「ドラゴンボール」の世界は「④宇宙の多重発生理論」が基になっており、12の宇宙で構成されています。ちなみに主人公の悟空は第7宇宙に住んでいるのです。

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