プラズマ宇宙論④ ── 宇宙は循環している
「私は、疑問を持たれない答えよりも、答えられない疑問を持ちたい」
──リチャード・ファインマン
プラズマ宇宙論の与える影響
The implications of Plasma Cosmology
シフトが起こる！
パラダイムがシフトする前に、視点のシフトが必要かもしれない。
従来の見方では、惑星や恒星は広大な"空虚"な宇宙空間に点を打つように存在する小さな物質の点と見なされていた。この半信半疑のモデルでは、重力と慣性が支配的であり、たまに磁気が方程式をかき回している。
プラズマ宇宙論は、この視点を覆す（一新する）。
実際には、"何もない"空間は広大なプラズマの海であり、電磁気力が支配している。物質の小さな点は、Ｚピンチ効果（技術編Ⅰ参照）によって形成され、保護シースや二重層（これも技術編Ⅰ参照）によって囲まれている。
「あるプラズマ領域の現象を理解するためには、磁場だけでなく、電場と電流もマッピングする必要がある」
ハンス・アルヴェーン
宇宙空間は、膨大な距離にわたってエネルギーと推進力を伝達する電流のネットワークで満たされている。電流は、細胞構造を生じさせるフィラメントを締めつける傾向がある。これらはコンデンサーのような二重層によって隔てられ、異方性（熱や、電気の伝導、光の屈折、膨張など、物体の物理的性質が方向によって異なること）、不連続性、不均質性といった特徴を持つプラズマ現象を生み出している。
したがって、観測されているように、銀河はフィラメント状のネックレスに真珠のビーズのように広がっていると予想される。
電波天文学が宇宙に新たな光を当てる
謎の円形電波天体 ─ プラズモイドの可能性は？
国際的な電波望遠鏡コレクションで行われた新たな精密距離測定により、宇宙の基本的性質を記述する"標準モデル"を理論家が見直す必要がある可能性が大きく高まった。
「電波望遠鏡が宇宙に新たな光を当てる ─ 電気の光だ！"
作者不明
論文全文：https://arxiv.org/pdf/2006.14805.pdf（高銀河緯度における予期せぬ円形電波天体）
“我々は、オーストラリアのスクエア・キロメートル・パスファインダー望遠鏡を用いた"宇宙の進化地図"パイロット調査において、これまで報告されていなかった予想外の天体の一群を発見した。その天体は、電波画像では直径１分角ほどの円形の縁が明るくなった円盤のように見え、既知のどのタイプの天体とも一致しないようだ……」
電磁気 対 重力
単純なシミュレーションで再現可能なプラズマモデルと、星雲説（ビッグバンによって生成された膨大な塵の雲が、最終的に惑星や恒星を形成するために付加されたという考え方）を対比してみよう。後者は、ほぼ完全に重力と、最も有名な自由変数である時間に依存している。プラズマの存在とその電気力学的特性は無視されている！
重力は引力だけだが、電磁力は引力と斥力の両方があり、1039強い！ どちらも距離の二乗に反比例して変化する。電磁気力は、私たちが宇宙全体で目撃している球状、トロイド状、らせん状の構造を作り出すことが知られている。働いている力は重力だけではない。
誤解その１
「確かに、素粒子レベルでは電気力は重力よりもはるかに強いが、大宇宙レベルでは重力は電気よりも比較にならないほど強力である」
マーティン・リーズは、ふたつの微視的な荷電粒子間の静電気力と、ふたつの木星サイズの質量間の引力とを比較して、上記のように述べている。リンゴとオレンジの比較の話！
この方法を使えばこう言える：
「ナイアガラの滝から流れ落ちる水のパワーと、平均的な白熱電球が発するパワーを比べてみよう。─ ご覧ください ─ 落下する水は電気よりもはるかに強力である」
このような釣り合わない比較は、説明（理解への障害を取り除く解釈）を拒むものである。
引退した電気工学のドン・スコット教授は次のように付け加えている：
「この主張は、重力が微生物よりも象に影響すると言っているようなものだ。単純に無効だ」
「２つの陽子間の静電反発力は、重力による引力の1.2×1036倍である。２つの電子の間の静電反発力は、重力の引力の4.2×1042倍である。１個の陽子と１個の電子の間の静電引力は、重力引力の2.2×1039倍である」
エレクトリック・スカイ（TES）
“重力レンズ"それとも単なる屈折？
光は宇宙空間の大きな物体の周りで曲がって見える。重力宇宙論の支持者たちは、質量が空間と時間を曲げているという自分たちの大切にしている理論に合うように、この現象をすぐに解釈する。時折、謎めいたダークマターを持ち出すことさえある。しかし、もっとシンプルで検証可能な説明がすぐ手の届く所にあることがわかった。
ラニテシュ・グプタはインド、ラクナウ大学の電気工学・技術学の教授である。彼はそれを屈折の観点から説明している。彼の論文はこちら。
結論から：
「重力は物体間のものであり、ゼロ静止質量の光子は重力の影響を受けない。星の近くでの光の屈曲や、重力による赤方／青方偏移などの現象を説明するための代わりの新しいアプローチは、光学の屈折現象に基づいている。光の屈曲は、星の大気内での屈折による光線の曲がりによるものである。
赤方／青方偏移は、大気中の光の速度の変化によって波長が変化する（周波数は変わらない）という光学現象によるものである。ブラックホールや重力レンズといった他の側面も、屈折現象という新しい観点から再検討されている。
興味深い予測もなされている。実際、一般相対性理論のテストの多くは、屈折を根拠に一般相対性理論を使わずに説明されている。この新しいアプローチは、時空間、重力、宇宙論の理解に重要な影響を与える可能性がある」
「エンティティ（存在、本質）は必要以上に増殖すべきではない」または「必要もないのに存在の数を増やしてはいけない」または「実体は、必要性を越えて増やされるべきでありません」
オッカムの剃刀
屈折が一般相対性理論に起因するレンズ効果を引き起こすという単刀直入な考え方は、物理学者でレーザー光学エンジニアであるエドワード・ダウダイ博士（元NASAゴダード宇宙飛行センター）も提唱している。彼は、屈折を利用したレンズ効果の数学的解法を導き出し、その研究成果をEU2012会議で発表した。
論文：空の真空空間Empty Vacuum Spaceにおける重力レンズ効果は起こらない
ダウダイ博士は、太陽レンズの観測は、屈折によって予測されるように、太陽のプラズマイオン化された大気中でのものであり、重力レンズで予測されるように、太陽の質量から変化する高さにあるものではないという事実を指摘している。また、天の川銀河の中心を高速で周回する星々に重力レンズが観測されないことにも注目している。
YouTube ─ 失敗したマクロレンズ検出の試み
「一般相対性理論の光の屈曲法則で予測されているように、いて座 A*の場所で重力光が屈曲している証拠はまだ観測されていない」
エドワード・ダウダイ博士
世界中の小学生が、水の中に棒を入れると屈折の結果曲がって見えることを知っている。また、惑星や恒星の大気は、それらの間の空間よりも密度が高いことも知っている。つまり、シンプルで十分なのに、なぜ複雑な数学や難解な仮説に頼るのだろうか？ KISS（Keep It Simple, stupid）という表現が思い浮かぶ。
※KISS の原則（KISS principle）とは「Keep it simple stupid.」（シンプルで愚鈍にする）、もしくは「Keep it simple, stupid.」（シンプルにしておけ！ この間抜け）、もしくは「Keep it short and simple.」（簡潔に単純にしておけ）という内容の、1960年代の米国海軍において言われた、経験的な原理・原則の略語。その意味するところは、設計の単純性（簡潔性）は成功への鍵だということと、不必要な複雑性は避けるべきだ、ということである。
かなり重要な事柄
標準的な科学書では、物質の三つの状態（固体、液体、気体）だけに焦点を当てている。これは決して小さな省略ではない。プラズマはこのリストに加えられるべきであるだけでなく、少なくとも既知の宇宙の99％を構成しているという事実のために、第一位になるべきである！
スペーストラベルによって、この事実は確認されている。実際にはそれ自体がひとつの状態なのに、プラズマを電離ガス（気体）と表現するのは誤解を招く。
「プロは教えられた理論を使って写真を解釈する傾向があるが、アマチュアは理論に到達するために写真を使おうとする」
ホルトン・アープ『シーイング・レッド』
宇宙ではプラズマが支配的であることを考えると、固体は高エネルギーに加熱された物質ではなく、冷却されたプラズマ（あるいはエネルギーが除去された物質）と考える方が理にかなっているように思える。さらに、プラズマは電磁気力と相互作用する能力があるため、固体や液体、気体に見られるものよりはるかに複雑な構造を形成することができる。
現代を代表する宇宙物理学者アンソニー・ペラットがいつも言っていたように、プラズマは万人向けなのだ。
ヒューストン、問題がある！
私たちの得意分野である太陽系という限られた範囲内では、既存の重力モデルは持ちこたえているようだ。
私たちは近隣の惑星に探査機を送り込むことに成功し、多くの宇宙計画を苦しめてきたクラッシュや異常な加速にもかかわらず、ホイヘンス・ミッションは最近、予想外の大気条件にもかかわらず土星の衛星タイタンに着陸するという華々しい成功を収めた。
「宇宙における支配的な物質の形が仮説のままであることは、恥ずべきことである」
ジム・ピーブルズ、プリンストン宇宙論者
しかし、ある分野に目を向けると、重力モデルは崩れ始めることに注意すべきである。もちろん、重力は一般的に質量の性質として説明される。問題は、我々の銀河系では質量が十分に発見されていないことである。天の川銀河には、崩壊しないという幸運な傾向を説明できるだけの質量が発見されていない。
この質量不足を説明するために、神秘的なダークマターの存在が仮定されている。しかし、広範囲に及ぶ探索にもかかわらず、いまだに発見されていない。ダークマターの存在は、重力モデルが正しいに"違いない"という根拠に基づいて推測されているに過ぎない。それ以外の選択肢は、あまりにも多くの不愉快な問題を引き起こす！
さらに、ダークマターは決して小さなその場しのぎの解決策ではない。─ ダークマターは宇宙の約80％を占めるとされているが、その説明は頻繁に変わる。これは膨張モデルとの関係でさらなる問題を引き起こし、これを打開するためにダークエネルギーという別の仮説が考案された。
要約すると、ダークマターとダークエネルギーは、破綻した理論の偽装を先送りするために必要な自由裁量権なのである。
さらに、アンソニー・ペラットの研究によれば、ある種のプラズマでは、電磁力は重力よりも数桁大きく、また電磁力はより長い距離にわたる。最も大きなスケールでは、プラズマが銀河のような物理的な物体に外力を与えるという証拠は、標準モデルの研究者にダークマターとダークエネルギーを仮定させたのと同じである。これ以上言う必要があるだろうか？
スペース・テザー実験
1996年、アメリカとイタリアの共同事業で、長さ12マイルを超える導電ケーブル（テザー）の先に、アメリカのスペースシャトルから大型球形衛星が展開された。このアイデアは、シャトルが地球の磁場を横切ってテザーを引きずり、ダイナモ回路の一部を作り出すというものだった。シャトルからペイロードへの帰還電流は、地球の電離層を経由して流れる。
「始まりはプラズマだった」（初めにプラズマありき）
ハンス・アルヴェーン
展開がほぼ完了したとき、事態はおかしくなった。テザーが突然外れてしまった。原因を突き止めるには、賢明な難問の解決が必要だった。破断の性質から、過度の張力が原因ではなく、強力な電流がテザーを溶かしたことが示唆された。
上と同じように下も（上にあるものは下にあるものから生じ、下にあるものは上にあるものから生じる）
宇宙が我々について知っている、あるいは太陽系が宇宙について知っていると信じる理由はない、とよく言われる。この純粋に機械論的な見解では、矛盾する証拠は一般的に単なる偶然として説明される。CMB（宇宙マイクロ波背景放射）測定の異常は、太陽系がその外側の状況に反応していることを示唆しているようだ。しかし、この状況は……偶然の産物として片付けられる。
「ケプラーは、長年信じてきたことが最も正確な観測と一致しないことに気づいたとき、不快な事実を受け入れた。彼は大切な幻想よりも認めたくない真実を好んだ。それが科学の核心である」
カール・セーガン
sciencealert.com 新しい物理学が必要かもしれないことを示唆。
プラズマ宇宙論は、宇宙のより全体的な見方を促進する。これは深い分化であり、純粋に機械論的な重力支配の宇宙では除外されていた多くの理論を可能にする。プラズマに浸された物体は孤立しているのではなく、回路でつながっている。
クエーサーと疑似科学
クエーサー（準恒星状電波源）は、ビッグバンの仮定に疑問を投げかけている。
下の銀河NGC 7319は、セイファート・タイプ２の銀河である。セイファート銀河とは、通常のセイファートを特徴づける明るく活発な中心核のほとんどが、重い塵に覆われている銀河のことだ。この銀河の赤方偏移は0.0225である。白い点は赤方偏移2.114のクェーサーである。これは大きな問題だ。
「……90％を超えると、［ダークマターは］観測を無意味にし始める」
ホルトン・アープ
「目は、心が理解する準備ができたものだけを見る」
小説家、ロバートソン・デイヴィス
これらの異なる赤方偏移は、ビッグバンが疑似科学であることを露呈している。
ビッグバン仮説の二大基礎原理のひとつは、赤方偏移は距離に比例するというものである。つまり、天体の赤方偏移が大きければ大きいほど、その天体は遠くにあるはずだということだ。
赤方偏移は速度の尺度でもある。ここでも、赤方偏移が大きければ大きいほど、その天体は我々から遠ざかる速度が速いと考えられる。
このふたつの基本原理を組み合わせると、ビッグバンで始まった宇宙は膨張しているという考え方が生まれる。
言い換えれば、このクェーサーは銀河系よりも何十億光年も遠くにあるはずだ、しかし、銀河系は不透明であるため、クエーサーは塵の雲の表面近くか、あるいはその手前にあるに違いない。これは、赤方偏移＝距離の主張に対する最初の決定的な反証ではないが、最良のもののひとつである。
ホルトン・アープは1960年代後半から赤方偏移の調和しない証拠を積み重ねてきた。
ビッグバンのページも参照。
ダイナミックな宇宙
プラズマ宇宙は非常に動的で、準定常宇宙である。何十億年も続く銀河を単なる一過性の現象と考えるのは奇妙に思えるかもしれないが、これが現実だ。惑星、恒星、銀河は生まれては死ぬ。
宇宙は循環している！
「宇宙は、私たちが以前の状態を知る特権を与えられていない、流動的で終わりのない変容である」
デイヴィッド・ボーム
プラズマモデルでは、超銀河団、星団、銀河は、磁気的に閉じ込められたプラズマ渦フィラメントから形成される。プラズマ宇宙論のアプローチは、大規模な構造にも容易に対応でき、実際にそれを予測している。プラズマ・アプローチは理論的な出発点を仮定していないので、大規模な構造に必要な時間は理論にとって問題にはならない。
プラズマチューブ
地球の磁気圏にある管状のプラズマ構造の想像図
YouTubeのGeointeresting Podcast、エピソード５は、2016年頃に電離層で“プラズマチューブ"を発見した学部生、クレオ・ロイへの興味深いインタビューである。
彼女の上司は、遠方のパルサー信号の電波望遠鏡研究のノイズを理解することを彼女に課したということらしい。クレオはデータのパターンに気づき、それから（どうやら歴史上初めて）、その現象の場所（高度）を特定するために、クラスタ望遠鏡で利用可能な視差テストを行った。彼女は、電波望遠鏡による電離層の地上研究を実質的に発明したのだ。
クレオは、上司やその分野の専門家からの却下（この発見は当初、天体物理学の分野でかなりの懐疑的な見方をされていた）を経験したことを詳しく話した。別の上級教授もインタビューに同席したが、少し防御的なように見える。この状況は、アルヴェーンの学際的な警告を思い起こさせる。
「私は、疑問を持たれない答えよりも、答えられない疑問を持ちたい」
リチャード・ファインマン
アメリカ国家地理情報局のポッドキャスト「Geointeresting」は、クレオ・ロワ女史とスティーブン・ティンゲイ教授を迎え、西オーストラリアの砂漠にある電波望遠鏡マーチソン・ワイドフィールド・アレイ（MWA）と、ロワ女史が発見した地球を取り巻く磁気圏の内層に存在する管状プラズマ構造について議論した。
ティンゲイ教授は、MWAプロジェクトのディレクターであり、オーストラリアのカーティン大学の電波天文学の教授である。ロイはシドニー大学で天体物理学の博士課程に在籍している。ティンゲイとロイはバージニア州スプリングフィールドにあるNGAのキャンパスを訪れ、MWAとロイの発見について従業員と話をした。
科学の女王
宇宙論は、他のほとんどの科学分野の構成要素を提供することから、科学の女王と考えられている。このことは、ホームページで述べたように、変化に逆らう惰性に拍車をかけている。宇宙論への新しいアプローチは、すべての科学分野とは言わないまでも、ほとんどの分野で再評価を必要とするだろう。
懐疑論／パラダイムシフトも参照。
──続く
最後までお読みいただき、ありがとうございました。