知的に責任を持つこと ── 現代宇宙論はなぜこんなに奇妙なのか
科学は独自の高級な神秘主義や神話を産み出してしまった
今回紹介した「マイケル・アームストロング:知的に責任を持つこと」の要旨に「一連の事象に違反することは、あらゆるレベルにおいて、我々の経験の意味や意義を破壊することになり、単に考えられないことである」と簡潔に表現されていますが、現代の宇宙論は「一連の事象に違反」することばかりやっているのではないでしょうか?
この動画の中で紹介されている「現代の宇宙論はなぜこんなに奇妙なのか?」と「物理学者は洋ナシ型の原子核を確認し、タイムトラベルを永久に駄目にする可能性がある」(訳出)にもあるように、
「要するに、現代の宇宙論の奇妙さの大部分は、ビッグバンの受容とそれを支えるために必要なその場しのぎの概念に起因している」
それを、この最初の記事の著者は「ああ、私たちはなんという複雑な網を織っているのだろう」という詩を引用して見事に表しています。その意味は「嘘をついたり不誠実な行動をとると、問題を引き起こし、ドミノ倒しのように複雑化して、やがて制御不能になる」ということを表しています。
コロナワクチン死やウクライナ戦争での対応で、西側先進国世界は結果として、自国民を苦しめることになってしまったコロナ対策やロシア制裁を見るにつけ、メディアや科学者、専門家が「嘘をついたり不誠実な行動をとる」ことが、人々の判断力を失わせ、問題を複雑にし、破滅の方向に向かわせているといわざるを得ません。
それと関係ないように見えますが、医学や現代宇宙論は空理空論の見本です。何ひとつ予測できません。現代宇宙論は理屈をこねて現実の現象を都合よく解釈し変えようとする試みです。医療はすればするほど人を殺しています。あべこべですから、失敗は目に見えています。私たちはそれをワクチンでウクライナで実体験しています。メディアの報道に代表されるイカサマはいずれ崩壊します。
[要旨]
科学という言葉は知識を意味するが、知識には真と偽の二種類がある。形而上学的原則の公理に反する科学的思考は、真実であるはずがない。例えば、"一連の事象 sequence“は現実の最も基本的な側面のひとつであり、侵すことのできないものでなければならない。一連の事象[出来事]に違反することは、あらゆるレベルにおいて、我々の経験の意味や意義を破壊することになり、単に考えられないことである。
マイケル・アームストロング は、自然哲学者であり、老練なサンダーボルトの同僚である。エネルギーの定義は、常に運動している物質であり、神秘的なものでもなく、それ自体でもないというEU(Electric Universe)モデルについての彼の見解を共有している。そして、基礎的なレベルで知的に責任を持つことが、宇宙をよりよく理解するための鍵であることを語っている。
マイケル・アームストロング:知的責任(知的に責任を持つこと)
Michael Armstrong: Intellectual Responsibility
科学の試み[努力]は、人類を迷信から解放するための崇高な取り組みと見なすことができるし、そうあるべきですが、それには限界があります。
最も重要なことは、それが何らかの形而上学的な原則の上に立っていなければならないということです。しかし、残念なことに、その代わりに、科学は独自の高級な神秘主義や神話を産み出してしまった。
“科学"という言葉は知識を意味しますが、知識には真と偽の二種類があります。ここで前提として、形而上学的な公理に反する科学的思考は、有効であるとは言えません。私たちができる最悪のことは、真実でないことを知り、それに依存することです。
間違った知識には気をつけなさい、それは無知よりも危険である。
ジョージ・バーナード・ショー
これは、水に浮かんだスイレンの葉を踏んで、それが自分の体重を支えてくれると思うようなものです。
ユニバーサル・エーテル V.S. 無
『なぜエーテルは肯定的に必要なのか』の著者である J.P.クレイボーン J.P. Claybourne の言葉を引用しましょう。
「電磁波の媒体としてのエーテルという概念は完全に否定されたという考え方が一部にはある。確かに電気力学の数学とアインシュタインの特殊相対性理論は、伝送媒体の詳細については言及していないが、いずれの場合もエーテルの概念に矛盾はなく、単に扱われていないだけである」
また、別の物理学者であるジェームズ・オーウェン・ウェザーオール James Owen Weatherall の言葉も引用しておきましょう。
「もし物理学者が空の空間の性質について合意できないなら、惑星や粒子の物理学も説明できないだろう」
さて、EU(Electric Universe)の考え方は、主に、ミクロのレベルから望遠鏡のレベルまで、私たちが感覚で理解できるものに焦点を合わせてきましたが、ほとんどは、通常の目に見えるレベルです。
この三つのレベルだけでも、銀河から細胞、原子に至るまで、宇宙が電気的に働いていることを示す現象や構造が圧倒的に多く存在します。
エレクトリック・ユニバース・モデル
このようなことは、間違ったパラダイムが思考を曇らせていなければ、ほとんどとまでは言わないまでも、明らかになるはずです。例えば、放電加工 electrical discharge machining(EDM)に慣れている溶接工や機械工は、電気的なクレーターや傷の発生をすぐに理解し「そんなの当たり前だ」と声を上げます。
電気技術者は、他の側面も容易に徐々に理解し、受け入れることができます。
しかし、この三者一体[三位一体]レベルのプラズマ現象の多くは、科学者にとってそれほど馴染みのあるものではありません。例えば、ビルケランド電流、二重層[ダブルレイヤー]、セル、ペラット不安定性形成などは、広く理解されていません。
また、プラズマ現象は非常に複雑であると同時に、私たちの通常の経験からは外れたものであることもあります。
人間の限界
私たちの限界について思い出してみましょう。物質宇宙を考える場合、様々な顕微鏡のレベル以下、あるいは様々な望遠鏡のレベルを超えて、現象や構造の側面や属性は、我々の感覚、視覚や他の感覚では直接理解できないことを理解する必要があります。私たちができるのは、実験をして、何を扱っているかの手がかりを得ることだけです。そして、これらの側面について、目に見える経験から、モデルを作ったり、メタファーやアナロジーを投影したりすることだけです。
私は、私たちの無知が深い[広範囲の、深刻な]ものであることを示唆しています。私たちは、自分が知っていると思っていることを知らないのです。この下位レベルの限定された領域には、基本的な原子粒子が含まれ、私たちは、原子核の形と、それらが物質中のどこに位置し、配置されているかについてのぼんやりとした視覚的パターンを得ることができるだけです。
これまでの理論では、原子核は三次元的に対称でなければならず、円盤投げやラグビーボールのような球状、扁平球状、細長い球状のいずれかであるとされてきました。
そして今、私たちは、ある原子核が洋ナシ型で、特定の空間方向に向いていることを確認することができました。
この進展は、実は、現在の宇宙論の多くを一掃するものです。原子の軌道モデルでさえも確認されておらず、原子モデルの考え方では捨てなければならない部分もあります。
スペクトルのもう一方の端では、私たちは、望遠鏡でアクセスできる放射体や構造物から放たれる電磁波しか持っていないことを心に留めておく必要があります。
音、触覚、嗅覚、味覚は分析・考察の対象にはなりません。他のものは何も通り抜けず、光だけです。物質や分子構造を調べるための直接的な化学分析も、密度、比重、屈折率、硬度、粘性などを調べるための物理的分析もありません。巻尺、秤、比重計、試薬の適用もありません。ただ、パターン化された放射線を扱うだけです。したがって、私たちが持つ下位レベルの概念は、純粋な推測に過ぎないのです。
私たちは、軌道のメタファーを原子構造に投影する傾向がありますが、これはおそらく根拠がありません。
主流の考え方は、最下層にあるクォークを想像し、EU(電気的宇宙モデル)は、正または負の"サブトロン"として、下位の素粒子[下位亜原子粒子]を語っています。
重要なのは、センセーショナリズムを越えて、このような物理学の空想の産物を知識として一般に紹介する正当な理由は、ほとんどないということです。
私たちの観測のプラットフォーム
私たちの観測はすべて、太陽のヘリオポーズ内の身近な距離にあるプラットフォームから行われ、基本的に太陽の軸に垂直なプラットフォームで行われていることを意識してみましょう。私たちのプラットフォームの外にある、より遠い宇宙空間の天体を考えるとき、私たちは通常、自分自身の環境から投影し、そして推測しています。本当の距離、本当の大きさ、そして電荷の差、エーテル密度、磁場の強さなど、その領域の属性について十分に知りません。
三次元の距離の二乗式の距離による力の減少について、自信を持って意味のある値を広げることができないのです。
ソーンヒルは、私たちが重力と呼んでいる引力は、実はある時点で斥力に変わることを示唆してさえいます。
理論的な基盤
エレクトリック・ユニバース・モデルは、たった二つの電荷キャリア、すなわち負と正の物質粒子を仮定することによって、原子粒子レベルでこれらすべての理論的基礎を築きます。
そして、電気的な引力と斥力の二つの力だけを仮定しています。
これらの基礎的な事柄は、一連の事象、運動、三次元の幾何学的な外見[外観]aspects と抑制 constrictions とともに、極性を含む他のすべての物理現象を説明し、その基礎となっています。また、私のエレクトリック・ユニバース・モデルの理解では、エネルギーの定義は、宇宙の他の部分との関係で常に運動している物質であることです。神秘的なものでもなければ、それ自体でもありません。
初期の理論物理学はエーテルの存在を認めており、現代の科学がエーテルを検出できなかったことが、エーテルの存在を締め出しているに過ぎません。
有名なマイケルソン・モーリーのタイプの実験やその他の実験は、エーテルが存在する場合に期待されるような肯定的な結果を今のところ出していません。
※科学の公式の歴史では、エーテルは見つからなかったとサラッと書かれています。実はエーテルは見つかったという科学者もいます。下の記事の中で紹介しました。
しかし、問題は、水中の波のアナロジー、あるいはメタファーを、光の波に適用できない側面を持っていることにあるのでしょう。一方、地球はエーテルを巻き込んだ繭[覆い、保護膜]を一緒に運んでいるのかもしれません。
事実とは異なるかもしれないいくつかの前提のために、科学はこれを反証したと言うでしょうが、反証していません。
この1〜2世紀の間に測定された光速の低下は、地球近傍でエーテルが濃くなっていることを示しています。
宇宙に何もない空洞が存在することはありえないので、エレクトリック・ユニバース・モデルは、理にかなった証拠と推論によって、物理的な宇宙の容積はエーテルで満たされているという結論に自信を持っています。言い換えれば、エーテルの存在は公理に近いと言えます。現在では、このエーテルは分極性ニュートリノ polarizable neutrinos で構成されていると考えられています。
「エーテル理論による超光速ニュートリノの解釈」
我々は2000年から2011年にかけて、特殊相対性理論や一般相対性理論、宇宙論に関連する全ての主要な実験に解釈を与える、非常に一般的なエーテルの理論を公開した。
このエーテルの理論は、特殊相対性理論に反するため、ほとんどの場合、考慮されることはなかった。しかし、フランスの物理学者のチーム(ダリオ・オティエロ率いる)が最近、ある実験を実現した。その結果は、粒子が光よりも速く進むことができることを示唆しており、特殊相対性理論に反していた。この実験がうまくいかなかったのは、実験ミスによるものと考えることもできるが、もう一つの解は、特殊相対性理論がうまくいっていないことである。
もしそうだとすると、現代の"エーテル理論“は、特殊相対性理論に代わる唯一の完全な理論として、非常に興味深いものになる。この記事では、ダリオ・オティエロ Dario Autiero の実験について、現代のエーテル理論による解釈を示す。
これらは、その空の状態で質量エネルギーと双極性の消滅するほど小さな量を持つ物質粒子です。これらの双極性粒子は、軸方向に回転し、半径方向に回転し、振動することができます。内部の質量エネルギーは、これら三つの内部運動の組み合わせになるでしょう。
もちろん、外皮[膜]は存在しないでしょう。
無の空間はない
もし、空隙[空間、隙間]のない三次元の宇宙を作るとしたら、体積を埋める、あるいはテッセレートできる正多面体は、四面体と立方体の二つだけです。
※tesselate:数学用語ですが日本語訳が無いようです。テッセレート:(形状の)間を空けずにパターンに合わせていくこと。例:正の形状(辺の長さが等しく、角度が等しい)の中で、この方法でテッセレートする図形は、正方形、正三角形、六角形の三つだけである。
ですから、どうしても形を考えなければならないとしたら、エーテル粒子はこの二つの形のどちらかを持っていると考えるべきかもしれません。
一方、ニュートリノ系の粒子は、おそらく非対称な形をしているはずです。
この時点で、私たちは別の領域へと境界を越え、そこにトポロジカルな[位相的な]形のメタファーを投影することに深入りしているのです。しかし、他のもっと実質的な粒子や物体は、明らかにこのエーテル媒質の中を摩擦なしに移動するので、粒子は圧縮可能ではないにしても、かなり柔軟で、その表面は摩擦がないはずです。そのため、粒子の質量は非常に小さく、粘性もほとんどゼロに等しいのです。結論として、科学は完璧とは程遠く、このような基礎的なレベルにおいて知的に責任を持つという点で深刻な問題を抱えています。
宇宙の危機、宇宙はどれくらいの速度で膨張しているのか? 科学者たちの意見は一致しない──それが問題だ
──おわり
現代の宇宙論はなぜこんなに奇妙なのか? ※1
Why Is Modern Cosmology So Weird?
BY JAKE HEBERT, PH.D. * |
TUESDAY, JULY 31, 2012
「現代の宇宙論はなぜこんなに奇妙なのか?」
ジェイク・ヘバート博士著
宇宙論は、宇宙の起源と構造に関する研究である。ビッグバンという宇宙論的モデルが主流であるため、ほとんどの天文学者はすべての観測結果をこのパラダイムに適合するように解釈している。
ビッグバン宇宙論には、インフレーション、ダークエネルギー、ダークマターのエキゾチックな形態、多宇宙など、数多くの奇妙な概念が含まれている。量子力学や相対性理論などの有効な科学的概念は、確かに奇妙で直感に反したものに見えるが、奇妙な概念は、衰退した理論を支えようとすることから生まれることもある。現代の宇宙論の奇妙さの多くは、データをビッグバンに合わせようとする試みから生じている。宇宙論は、専門家以外にはややとっつきにくいものだが、ビッグバン宇宙論者がインフレーションのような奇妙な概念を持ち出す理由を考えると、ビッグバンが問題を抱えていることがすぐに分かる。
ビッグバンでは、宇宙には特別な場所は存在しないという仮定から出発している。端や中心は"特別"な場所なので、宇宙には端も中心もないということになる。
宇宙には特別な場所がないという仮定から、宇宙の"曲率"には、"平坦" “球形" “双曲面"の三つの可能性があることになる。"平らな"空間は、平らな紙の二次元幾何学に類似した三次元幾何学を持っている。同様に、"球面" “双曲面"の空間は、それぞれ球面、鞍の表面の形状に対応する。平坦な空間では、平行な光線は決して交わることはないが、球面空間と双曲面空間ではそれぞれ最終的に収束、発散する。物体を見るとき、その物体は角度の大きさで特徴付けられる(例えば、月の角度の大きさは約半分である)。もし空間が球形や双曲面であれば、我々から非常に(宇宙論的に)離れた場所にある物体は、同じ距離の平坦な空間での角度の大きさとは異なる大きさを持つことになる。つまり、実際の大きさよりも大きく見えたり小さく見えたりするのだ。平坦な宇宙では、非常に遠くにある物体の角度の大きさは、歪みなく表示される。
宇宙のあらゆる方向から、波長の長い、ほぼ一様な電磁波(マイクロ波)がやってくる。ビッグバンモデルでは、この宇宙マイクロ波背景放射(CMB)は、ビッグバンから約39万年後の時代の"遺物"放射と解釈されている。CMBの中には、平均温度よりわずかに高いホットスポットが存在する。このホットスポットを肉眼で見ると、空に角度を持った大きさになる。ビッグバンでは、宇宙が平らであれば、CMBのホットスポットの角度は1°程度になるはずだと考えられている。そのため、ビッグバン宇宙論者は、私たちが住んでいるのは平坦な宇宙だと結論付けている。しかし、この予測はビッグバンの仮定に基づいている。つまり、ビッグバンが嘘だとしたら、平らでない宇宙にも1°のホットスポットが存在する可能性がある。
宇宙論者は、宇宙の質量密度ρo(一定の空間内に存在する質量の平均値)の現在値を推定している。宇宙論者は、ρoを決定する際に、物質とエネルギーの両方を考慮しなければならない。これは、アインシュタインの有名な方程式 E=mc2によって、エネルギーが質量を持つからである。ビッグバン宇宙論では、宇宙の密度には特別な"臨界"密度ρcが存在する。平坦な宇宙では、ρoは今日のρcの値に等しくなければならないことになる。
しかし、観測によると、ρoはこの臨界密度ρcよりずっと小さいことが分かっている。世俗的な宇宙論者は、宇宙が平坦であると結論付けているので、ρoはρcに等しくなければならないとも結論付けている。これは、この明らかな不足を補う未検出のエネルギーが存在しなければならないことを意味している。そこで、宇宙の全エネルギーの約70パーセントを占めるといわれる"ダークエネルギー"が登場する。
このダークエネルギーが、遠方の超新星を観測することで判明する、宇宙の見かけ上の膨張速度の加速や速度の上昇の原因であると考えられている。しかし、世界有数の宇宙論者であるジョージ・エリス(スティーブン・ホーキング博士との共著で、相対性理論と宇宙論の名著を出版)は、空間的な不均一性による影響が、宇宙論者に実際には存在しない加速度を"見せて"いる可能性を指摘している。
平坦な宇宙では、現在の平均質量密度ρoが現在の臨界密度ρcと等しくなければならないため、ビッグバンの問題が発生する。ビッグバンの中では、膨張する宇宙では時間とともにρが小さくなるにもかかわらず、現在のρ=ρcなら、ビッグバン直後にもこれらの量は等しかったはずだ。これは、ρがρcからわずかにずれただけで、すぐに増幅されてしまうからだ。もし、初期の宇宙のρがその時代のρcの値よりも小さかったら、宇宙は急速に膨張して銀河の形成の見込みすらなかっただろうし、ρがρcよりも大きかったら、宇宙はすぐに"ビッグクランチ"で崩壊していただろう。このような極端な現象を避けるためには、とんでもない微調整が必要で、ビッグバン直後には、ρとρcは小数点以下50桁まで一致していなければならなかったのだ。このことは、創造主から離れて私たちの存在を説明しようとする人々にとって、明らかに問題である!
この問題は、"地平線"または"等方性"の問題を伴っている。空のある部分から来るCMBは、空の別の部分から来るCMBとほとんど同じだ。このことは、"原始の火の玉"とされる広く分離した部分が基本的に同じ温度であったことを意味する。しかし、宇宙初期にはランダムな条件があると考えられているため、火球の広く離れた領域は異なる温度であったはずだ。もし、電磁波が火球の暖かいところから冷たいところへ伝われば、これらの大きく離れた領域は同じ温度になるはずだ(火の放射エネルギーで暖かくなるのと同じ)。しかし、電磁波はすべて光速で伝わるため、宇宙の年齢とされる137億年でさえ、これだけ離れた領域間を電磁波が行き来するには十分な時間ではないのだ。懐疑論者は、6000年前の宇宙では遠くの星の光が見えないということを、聖書の創造に対する反論としてよく使うが、ビッグバンにはこの光の旅と時間の問題の独自のバージョンがあるのだ!
もうひとつの問題は、"磁気単極子[磁気モノポール]“の問題である。素粒子物理学のある理論は、大統一理論(GUT)と呼ばれ、三つの基本的な相互作用が非常に高いエネルギーで統合されることを提案している。ビッグバンとGUTの理論を合わせると、宇宙は磁極がひとつしかない磁気単極子で埋め尽くされているはずだ。しかし、これまで磁気単極子はひとつも観測されていない。これは、ビッグバンにとって非常に厄介な問題であることは、大統一理論の詳細を理解するまでもないだろう。
このような問題を解決するために、理論家たちはインフレーションを提案した。これは、ごく初期の宇宙の膨張率が極めて速く、短時間で上昇する現象である。インフレーションは、極端な微調整を必要とするρを劇的に減らすことができる。球体を近くで見ると平らに見えるのと同じように、インフレーションによって空間が大きく広がったため、実際には平らでなくても平らに見えるようになったと考えられている。同様に、インフレーションは"地平線"の問題を解決するように見える。インフレーションによって、宇宙空間は光速よりも速く急速に膨張し、宇宙初期には互いに"対話"できた空間が、現在では"対話"が不可能なほど大きく隔たってしまったと考えられているのだ。最後に、インフレーションによって宇宙の大きさが劇的に拡大したため、磁気単極子密度が希薄になり、大統一理論やビッグバンが予言した"欠落"した磁気単極子は(都合のいいことに)観測されないと考えられている。
ビッグバン推進派は、インフレーションの直接的な証拠がないことを認めているが、彼らはそれを探しているのだ。これは、インフレーションが当初のビッグバン・モデルの予測ではなく、ビッグバンにおけるこれらの深刻な(そして致命的な)困難を解決するために必要とされたその場しのぎの考えであることを考えると、驚くべきことではない。
理論家たちは結局、インフレーションに関する初期の考え方が単純すぎたという結論に達した。最近のインフレーションの考え方では、インフレーションは一度に止まるのではなく、空間の異なる領域が異なる時期に停止することが示唆されている。そうすると、"バブル"宇宙や"ポケット"宇宙が無限に生まれ、我々の宇宙はその中のひとつに過ぎないということになる。
これだけでも十分不思議なのに、ビッグバンは、宇宙の物質のほとんどが、私たちがよく知っているような"普通の"原子物質ではないという結論も導いている。ビッグバンの論拠のひとつは、水素、ヘリウム、リチウムといった"軽い"化学元素の相対的な存在量を説明できるように見えることである。しかし、これらの軽元素の存在量を説明する原子核のレシピは、ビッグバンによって生成された陽子と中性子(バリオンに分類される)の総数を固定化するものでもある。原子は陽子と中性子を含むので、原子はバリオン物質に分類される。観測の結果、私たちが観測できる恒星や発光ガスのような明るい物質のほかに、明るくない暗黒物質が大量に存在する可能性が指摘されている。このため、暗黒物質が宇宙に存在する物質の約90%を占めていることになる。そのため、創造論者と進化論の両方の宇宙論者が、私たちが大量の暗黒物質と認識しているものは、実は未知の物理学に起因しているのではないかと考えている。
しかし、暗黒物質がビッグバンにとって特別な問題となるのは、ビッグバンが生成できる陽子と中性子が、存在すると考えられている全物質の約20パーセントに過ぎないからである。この20%のうち約半分は、私たちが見ることができる明るいバリオン物質であり、残りの半分は何らかのバリオン暗黒物質であると考えられる。したがって、ビッグバン宇宙論者は、残りの80パーセントは原子でできていない暗黒物質であると主張せざるを得ない。このような膨大な量の非バリオン物質の存在を説明するのが難しいため、ビッグバン宇宙論者はWIMP(弱く相互作用する大質量粒子 Weakly Interacting Massive Particles)のようなエキゾチックな仮説(しかも観測されていない)物質形態を持ち出す。
要するに、現代の宇宙論の奇妙さの大部分は、ビッグバンの受容とそれを支えるために必要なその場しのぎの概念に起因しているのである。
古い詩の一節「ああ、私たちはなんという複雑な網を織っているのだろう※」を思い出さずにはいられない。
※「私たちが最初に欺く練習をするとき、私たちはなんと複雑な網を織るのだろう。Oh what a tangled web weave./When first we practice to deceive」は、嘘をついたり不誠実な行動をとると、問題を引き起こし、ドミノ倒しのように複雑化して、やがて制御不能になるという意味である。
物理学者は洋ナシ型の原子核を確認し、タイムトラベルを永久に駄目にする可能性がある ※2
Physicists just confirmed a pear-shaped nucleus, and it could ruin time travel forever
BEC Crew Jun 28, 2016, 12:03 AM
物理学者は、新しい形の原子核の存在を確認した。それが左右対称でないという事実は、我々の宇宙を説明する物理学の基本理論に挑戦している。
しかし、この発見は、理論物理学における最大の謎のひとつを解明するのに役立つ可能性があるからだ。
──暗黒物質がどこにあるのか?
──また、なぜ時間を逆行することが不可能なのかを説明できるかもしれない。
「我々は、これらの原子核が文字通り空間のある方向に向いていることを発見した。これは、時間の方向と関連しており、時間には明確に定義された方向があり、我々は常に過去から現在へ移動することを証明している」と、西スコットランド大学のマーカス・シェックはBBCニュースのケネス・マクドナルドに語っている。
ここで話を戻す。この新しい形の原子核を理解するには、まず古い原子核を知る必要があるからだ。最近まで、原子の原子核の形は、球形、円盤形、ラグビーボールの三種類しかないとされていた。
これらの形は、原子核内の電荷の分布によって形成され、水素原子、亜鉛原子、あるいは実験室で作られた複雑な同位体など、ある種の原子の陽子と中性子の特定の組み合わせによって決定されるものである。
[画像]この質量と電荷の不均一な分布は、時間が過去から現在にしか進まず、逆戻りしないように見える理由を説明することができる。
この三つの形状に共通するのは、対称性だ。この対称性は、素粒子物理学の"CP対称性 CP-Symmetry “と呼ばれる理論とうまく調和している。CP対称性とは、宇宙に存在すると考えられている二つの対称性を組み合わせたものだ。C-SymmetryとP-Symmetryである。
C対称性は電荷の対称性とも呼ばれ、原子の電荷をその反対に反転させても、その原子の物理は変わらないはずだというものである。つまり、水素原子と反水素原子を取り出していじくり回すと、電荷が反対であっても、どちらも同じように反応するはずなのだ。
P対称性とは、パリティとも呼ばれ、あるシステムを記述する空間座標が、原点を中心として反転し、x、y、zが -x、-y、-zに置き換えられるというものである。
「左手と右手は、互いにP対称性を示す。親指を上に向け、指を丸めれば、左手と右手は互いに鏡のようになる」と、イーサン・シーゲルが説明する。
CP対称性は、この二つの仮定を組み合わせたものである。
「素粒子物理学では、ある粒子が時計回りに回転して上向きに崩壊する場合、CPが保存されていれば、その反粒子は反時計回りに回転して100%上向きに崩壊するはずだ」と、シーゲルは言う。
「そうでない場合は、CPが破られていることになる」
宇宙が実際にC対称性とCP対称性の両方に違反している可能性は、宇宙における反物質の謎を説明するために提案されている条件のひとつだ。しかし、それを証明することは、物理学の標準モデルの深刻な見直しが必要であることを意味する。
物理法則によれば、ビッグバン時には、物質と反物質が等量ずつ生成されたはずである。しかし、数十億年後の現在、我々の周りには物質(固体、液体、ガス、プラズマ)が山ほどあるのに、自然に発生する反物質はほとんどないようである。
「相対論的量子力学の理論では、この二つは同量であるはずなので、これは不可解な特徴だ」と、英国クイーンズ大学ベルファストの数学者ジャンルカ・サッリ博士は「The Conversation」に書いている。
「実際、現在の物理学のどのモデルも、この不一致を説明することはできない」
さて、それでは、我々の原子核の形に話を戻す。物理学の基礎理論のほとんどは対称性に基づいているので、2013年にCERNの物理学者が同位体ラジウム-224の中に非対称の洋ナシ型の原子核を発見した時は、原子核の一端が他端よりも質量が大きい可能性を示したので、ちょっとした衝撃だった。
[画像]洋梨のような形をしている。パブリックドメイン
それから3年後の今、この発見は二番目の研究によって確認され、同位体であるバリウム144の原子核も非対称で洋ナシ型であることが示された。
「陽子は洋ナシの凸凹で濃縮され、原子核に特異な電荷分布を作り出す」とシェックはBBCに語った。
「これは、鏡面対称性の理論に違反しており、我々の宇宙における物質と反物質の分布に示される違反に関連している」
物理学者達が、バリウム144が洋ナシ型の原子核を持っていることを、以前から疑っていたが、シェックと彼のチームは、ついにそれを直接観察する方法を見つけ出し、その歪みが予測よりもさらに顕著であることが判明した。
では、このことがタイムトラベルとどのような関係があるのだろうか? かなり突飛な仮説ではあるが、シェックによれば、質量と電荷の分布に偏りがあるために、バリウム144の原子核は時空のある方向を"指す"ようになり、この偏りによって、物理法則がどちらへ進むかを気にしなくても、時間が過去から現在へしか進もうとせず、逆行しないように見える理由を説明できるかも知れないという。
もちろん、さらなる証拠がない限り、それを証明する方法はないが、この発見は、宇宙が物理学の標準モデルが必要とするほど対称的ではない可能性を示す新たな兆候であり、それを証明することは、理論物理学の全く新しい時代へと私たちを導くかもしれない。
この研究は『Physical Review Letters』に掲載され、arXiv.orgから無料でアクセスすることができる。
最後までお読みいただき、ありがとうございました。