ログインしてさらにmixiを楽しもう

コメントを投稿して情報交換!
更新通知を受け取って、最新情報をゲット!

MLEXP.宇宙論科学研究室コミュの宇宙論全般

  • mixiチェック
  • このエントリーをはてなブックマークに追加
このコミュニティのメインテーマは“宇宙論”です。

宇宙論や、それに関連する自然科学、哲学などの話は、
とりあえずこのトピックで話してみましょう。

そこからさらにテーマが絞られるようなら、
新しくトピックを立てて枝をつけていく感じかなと思います。

宇宙論に関するQ&Aなんかも、
トピック立てるまでもなければこちらでどうぞ。(^^)
(勿論、別トピックたてていただいてもOKです。)

コメント(37)

2006年度のノーベル物理学賞が決まりましたね。
http://news.mixi.jp/view_news.pl?id=97056&media_id=2

宇宙背景放射の調査といえば、
2003年に宇宙の年齢が確定したというニュースがありました。
http://www.astroarts.co.jp/news/2003/02/12wmap/index-j.shtml

理論物理学の世界だけに閉じずに、
こうして理論が実測で検証される瞬間というのは、
研究者としては多分かなり熱いのでしょうね。
宇宙の局率が0なんてのも。。
そうかー要するにユークリッド空間なんかぁ。。w
逆に、
ミンコフスキー空間とかリーマン空間とかいわれても、
感覚的にはよくわからんわけでして。

実は、見たまんまで良かったということっすか。
佐藤氏は自分が取りたかったろうな。と思います。
>実は、見たまんまで良かったということっすか。

曲率が0ならそういうことですわなぁ。。
ていうか遠くなるほど中性子星とかが増えるんじゃなかったっけ。。
元々興味あるのは人の心だけなのでうろ覚えですが。。w
もうノーベル賞の時期なんですね。

しかし、宇宙背景放射のゆらぎの話なんて過去の事実のことだ、という感覚でいましたが、それが今年のノーベル賞対象になるなんて評価が遅いような、順番待ちでもしていたのか
ノーベル賞というのは、いっぺん出しちゃうと取り消せない(というか、取り消しはとても難しい?)ので、特に科学や数学関連の賞の場合は、本当にそれが正しい話だと分かるまで随分慎重に長い時間をかけるのだという話を聞いたことがあります。

とはいえ、理論物理学の場合は「これは正しい!」となかなか言い切れないので、例えば、アインシュタインは、相対性理論ではノーベル賞をうけることがなかったんですよね(彼の賞は光量子説の功績)。
しばらく宇宙関連の話に疎くなっていたので、
せっかくコミュニティつくったし、
最近そのへんでどんなニュースがあったのかなぁと、
アンニュイにnatureなんかの記事を眺めてました。

なんか、何かを解明するというより、
問題を難しくするような内容の発見が多いですね。
難しい問題だと分かる、という方が正しいか。

最近だと、宇宙初期にクォークからハドロンに相転移する
シミュレーション結果に関する記事があったんですが、
これだと、観測では導くことが難しくなっちゃったよね、
(もともとそうなんだけど、そうだと分かったってこと)
みたいな話とか。

知ることは、更に未知があることを知るということで、
一見報われないことを延々やってるようだけど、
そうすること自体が「知る」という営みなのかなぁと、
ぼーっと思ってみたりするのでした。


そんな(無理矢理)宇宙論の秋であります。
ところで、一時は今年中の廃棄が決まっていたハッブル宇宙望遠鏡が修理されるようですね。

http://news.mixi.jp/view_news.pl?id=110675&media_id=4
http://www.cnn.co.jp/science/CNN200611010008.html

NASAは当初、ハッブルの後継機はない、といっていましたが、今はJWSTの計画が立ち上がっているようなので、とりあえずしばらくは宇宙への目がなくならなくて済んだ感じですね。
ブラックホールは存在しない。
ってニュース読みながらちょっと思ったことをつれづれなるままに。

ひろ〜〜〜い布に重たい鉄球を置いて、仮想宇宙とすると(わかりづらいかもしれないけど)
そこに、ビー玉を転がすと、鉄球から遠いビー玉は、普通に直線に進みますが、鉄球の近くのビー玉は、鉄球が重たい為に布がへっこんでるから、コースが変わったり、もっとへっこんでるところでは、鉄球に向かってくるくる回りながら、最終的には鉄球と接して停止する。

私が、いろんな本でよく見る絵に重ねてるブラックホールのイメージは上記のようなイメージです。

でも、ビー玉は、鉄球に接して停止するけど、鉄球にめり込むことは無いですよね。
もしかしたら、空間にも圧縮限界があるのではないでしょうか?
ある程度(ブラックホールの外縁。時間が停止する点)、空間にも圧縮の限界がるのかなぁと。
そこに光が到着すると、吸い込まれるのではなく、接して止まるのでは?と・・・。

先の論文ではそんなことを言っているのかなぁと思いました。
違うかもしれない上に、意味不明だったらごめんなせぇ!

でも、私もブラックホールってあるとは思えないんですよねぇ。あったら、何でも飲み込まれて、宇宙が無くなっちゃう気がして・・・。

遠いビー玉も理論的には直進することはなく、何らかの重力の影響を受けるはずですね(無限遠でなければ)。
それが直線に見えるのは、観測技術の限界か、実際の実験ではビー玉と布との摩擦など他の要因もあるでしょう。

ビー玉が鉄球にのめり込まないのは、このモデルの上で、鉄球が(より)正確にブラックホールをシミュレートできていないからですね。ブラックホールは理論上大きさのない質点で表わされるので、布を下から引っ張ってくぼみを作るとより近いモデルになるかと思います。

さらにビー玉が重力に捕まるか抜け出すかの違いは、ビー玉の速度と重力の大きさに関係し、速度の上限としては光速度があるけど、重力の大きさに理論上限界がないからどこかで光速度を超える重力の大きさというものが計算され、同時にその大きさの重力の及ぶ範囲も計算され、それがシュバルツシュルト半径(事象の地平線)となるのでしょう。

ここからはROROさんの意見に近くなりますが、一般に中性子が重力で崩壊するとブラックホールになるとされています。
これは(ここからはわたしの推論です)、中性子の崩壊しない限界の硬度(いまいちこの物理量で良いのか?)を重力が超えた時が中性子崩壊と考えてますが、この崩壊寸前の中性子星の大きさがシュバルツシュルト半径よりも大きいので、中性子星までは見える(光が脱出できる)が、これを崩壊するとその大きさが次にとどまる単位がないのでブラックホールとして質点となって大きさがなくなり、これがシュバルツシュルト半径よりも小さいことになるので、ブラックホールからは光が脱出できない、というものです。

ここで疑問に思うのが、中性子の次にとどまれる単位が本当にないのか、ということです。
最近では中性子がクォークで構成されていることが言われており、中性子崩壊の後にクォーク星なることはないのか、と思っています。
さらにその先、その先と考えて(素粒子のさらに構成要素が見つかると仮定して)大きさが0というブラックホールはありえない(というか誰も崩壊後の答えが出せないので、一気に極論の大きさ0のブラックホールに帰結しているだけ?)のでは、と思います。
それでも、大きさ0でないにしても、シュバルツシュルト半径よりも小さい存在となったら、(大きさのある)ブラックホールとしては考えられると思いますが。

ちなみに、最近のニュースでクォーク星らしきもの発見というのがありましたね。中性子星と考えるには半径が小さすぎる星発見、というやつ。このニュースではまだ観測できたのでクォーク星ではシュバルツシュルト半径よりも大きいようです
ウインク
星(物質)の構成要素がどんどん分解されていくあたりは、宇宙形成の逆回しを見るような感じですね。宇宙の始まりはクォークやレプトン、あとは光しかなかった(存在できなかった)状態といわれてますね。

ブラックホールは、理想的に(理論的に)完全なそれというのは、実際にはないのかな、という気は私もしています。というのも、前にも話したアレで、理論的な事象というのはあくまでその特徴を完全に再現したモデルであり抽象であって、現実にそこに表象する現象そのものではないだろうな、という素人予想があるからなんですけどね。

例えば、理論的な“点”というのは全ての次元軸に対して大きさゼロであるはずですが、実際にそんな点というのは座標上の位置としては指定できるとしても、そこに何かある、重力を持つエネルギー源(?)みたいなものがある、ということはないんじゃないかなぁと(点といえども、現実にはある大きさを持っている)。

当然、物理学の中ではそういう現実への適用についても(つまり、実在論的な要請について)全く考えられていないということはないだろうとは思いますが。
そうそう・・・。
今思い出したのですが、光を秒速17メートルにまで遅くする実験が成功しているみたいですね。(先月のニュートンに書いてあったネタなのですが・・。)
その、遅くする方法は、ガラスとか屈折率の高くなるような物質に通して遅くするという方法ではなくて、空間的に圧縮する方法をとって遅くするって言う方法らしいです。
(2kmの幅を持った光を、髪の毛の半分以下位に・・。と書いてありました。)

数学的には一般相対性理論で記述されるブラックホールに近い物を実験室レベルで作れるとか・・・。
各物質構成要素(原子→中性子→素粒子)の順番に圧縮限界があるのかもしれないですね。
その限界になると、大爆発をするのかも。
ブラックホールになる前に、圧縮限界が来て、爆発しちゃうのかなぁと。
素粒子星が見つかってないって事は、宇宙では物理学上、中性子に圧縮限界があるのかなぁと・・・。

ところで、ブラックホールって熱いんですかね。冷たいんですかね^−^;
無いって言う説が出たばっかりでなんなのですが、あるとされているブラックホールって熱いか冷たいかってのは、どういわれているのでしょうか・・。
「空間的に圧縮」というのは、むしろ物質の移動速度は上がりそうなイメージすね。究極まで距離を縮めればゼロになるので、そこを移動ということになると、即ち瞬間移動exclamation & question

私はそのニュートンは読んでないんですが、ちょっと考えてみると、以下のようなことになるのかな。

速度の定義というのは、物質がある地点から別の地点まで単位時間で移動した距離、ということになると思うんですが、空間が縮む、つまり、その距離が短くなるということは、同じ時間をかけて進むことができる距離が短くなることになるから、それは速度が遅くなる、という結論になると。

問題はその「空間的に圧縮」する方法ですが、どういうことをしたのかなぁ。加速器を使えば宇宙の初期の状態(といっても、素粒子がバラバラの高エネルギー状態をつくれる、ということだと思いますが)を再現できるとはよく聞くんですけどね。
クォーク星がみつからない(ない)というのは、宇宙空間の平均的なエネルギーが小さいからじゃないですかね。素粒子同士が結合する力(中性子をつないでるのは「強い力」かな)より大きなエネルギーが自然にかかることがあまりないのかな、と。

ということはつまり、それが現時点での宇宙空間(現象世界)での分解可能な限界ということもできるか。

ブラックホールは、重力の巣窟だとするなら、やっぱり熱い(高温)というイメージですけどね。一般に高エネルギー状態って、温度は高くなると思うので。宇宙初期(ビッグバン衝撃やそれ以前)も熱いイメージですよね。
空間的に圧縮する方法ってのは、私も読んでてさっぱりなのですが。。。
@@@以下は丸写し@@@
絶対零度近くの極低温に冷やしたナトリウム原子の雲(ボーズアインシュタイン凝縮体)に振動数を絶妙に調整したレーザー光(「制御用レーザー光」とよびます)を当てると、原子の雲に不思議なことがおきます。
この原子の雲に、別の方向から制御用レーザーとは別のレーザーのパルス光を当てると、パルス光の速度が原子の雲の中でだけ極端に遅くなるのです。
パルス光の速度は、パルス光が検出器に到着するまでに要する時間から求められます。
@@@@@@@@@@
とまぁ、図解で2ページ
細く解説を含めて6ページにわたって書いてあるのですが、さっぱりわかりません ><;

これには、瞬間移動は書いてないですけど、光を貯蔵する。(原子の雲の中に光を貯蔵し、少し時間を置いてよみがえらせる。)なんて事が実験レベルで成功しているので、量子コンピューターにつながる実験とか・・。そんなことが書いてありまする。
光を貯める、というのは、そういえば私も何かで読んだことがある気がします。量子コンピュータの話だったかな。。

ボース・アインシュタイン凝縮をつくった研究者は以前ノーベル物理学賞をとってましたね(調べてみたら2001年)。この中に光を通すと、その速度が通常より遅くなる、ということなんですかね。

ちょっとバックナンバーを調べてみようかな。
空間の圧縮>
光の話は良く分かってませんがあせあせ

空間を圧縮すると、その距離を測る物差しもいっしょに縮むから、結局その距離は変わらないでしょう。その光もこちらから見ると17mの距離かもしれないけれど、光の存在する空間では2kmなのでしょうね。

だから空間の圧縮では瞬間移動とはならず、瞬間移動は、空間を曲げてくっつけたり、別の空間(ワームホール)を通って元の空間で測る距離からするとありえない速度の移動となる話でしょう。

結局空間の圧縮では、光速度の性質は変わっていないのではないか、と予想しますが、それよりも量子コンピュータに現実的な効果をもたらすのなら良しとされるところでしょう

温度>
ブラックホールの温度を熱いか冷たいか、で測ることは、観測者の感覚に拠るところになりますがウインク、やはり物理量で考えると温度はエネルギー量でしょうね。

一般に温度というと、分子の(振動の)運動量を熱エネルギー量として測るものですが、ブラックホールの構成要素が何になってるか不明ですが、運動できるほど余裕のある状態ではないのではないかと思います。つまり、運動量0で絶対0度ではないか、と。

しかし、温度と呼ばれる物理量にはもうひとつあり、そこにある電磁波のエネルギー量です。ここからは聞きかじりの話となりますが、いわゆる運動量を測る対象の分子などがない真空空間(=宇宙空間)の温度の測り方です。

これからすると、地球表面の温度は、太陽光線がそのまま届いているので6000度(実はこの単位は度でなくK(ケルビン)でよく呼ばれる)である、ということです。水が沸点以下の温度で蒸発するのはこれのおかげだ、と聞いたことがあります。

太陽コロナが100万度とか、木星の周りに1億度の空間発見とか、確認したわけではありませんが、こちらの温度のことだと思っています。

で、こちらでいうところのブラックホールの温度ですが、結局この電磁波もブラックホールから脱出できない、となると測定不能、ということでしょうか。

でも、ブラックホールは高エネルギーな気がする衝撃
超低温物理学の話がWiredに出てますね。ウインク

熱い視線を集める、超低温物理学の世界
http://wiredvision.jp/news/200707/2007072323.html

ニュースというよりコラムっぽい記事だったので、こちらで。

「11次元の宇宙」:超弦理論をLHCは実証できるか
http://wiredvision.jp/news/200709/2007091023.html

LHCの稼動開始予定は今年初頭くらいだった気がしていたんですが、まだ本格的な運用にはなってないんですね。試運転くらいは終わってるのかな。。

超ひも理論が世の中で語られ始めて結構たちますが、やっぱり実在主義者たちには受けが悪い話みたいですね。要は、宇宙の根本が“ひも”にまるめられているというなら、その証拠を出せと。

LHCがその証拠を見つけてくれると期待されているわけですが、なかなかLHC自体の計画がすすんでいない。

実は、遅れているようにみえるけど、実際はとっくにLHCの実験はすんでいて、結局何もみつからなかくて、発表できずにいるんじゃないか?とか、逆にエライものを見つけてしまって発表できない機密になってしまったんじゃないか?とか、いろんな憶測もあったりなかったり。むふっ
いつぞや、NHKで超弦理論特集みたいなテレビを見ていたら、この建築物もチラッと作ってますと言ってた様な・・。

科学的な事象で理論が先行していて、実証する技術が追いついていない状況というのは、過去にもいくつかあったのでしょうが、今回のこれは、今までのどの実証より、ハードルが高そうですねぇ。

機密にするほどのエライ物っていうと・・・。
宇宙の設計図(DNA)みたいなものですかねぇ・・・。
しかも、その最後に、設計者のサインが入ってたりして・・・。
SETI@homeの似たものにLHC@homeというのがありますが、最近はぜんぜんデータが降りてきていません。
トップページが開けないので中断中かもしれませんが、個人ページは開けてます。

番組案内の23で紹介した「美しき大宇宙」の最終回で、「複数の10次元、または26次元のひも理論(ここまでは閉じた小さな次元のみ)を統合するためにおおきな膜の広がる1次元を加えた11次元のひも理論(これを「M理論」と呼んでた)で、この膜の1次元を検証するのにLHCが見つけるかも」というのがありました。

また、同じく25で紹介した「リサ・ランドール 異次元への招待」でも、「時空の4次元におおきな膜の広がる1次元を加えた5次元世界(これを異次元と呼んでいた)を検証するのにLHCが見つけるかも」というのもありました。

ともにLHCは製造中で、稼動すれば証拠の発見に期待が掛かる、というものでしたが、じゃあそれまでLHC@homeで解析していたデータは何だったのだろうか(システムテスト用のダミーデータだったか)シルバーサーファー←これも期間限定
M理論のMって何だか分からないらしいですね。(作った人もMはMだって言ってるみたい。)

M=膜(めんぶらん)
M=魔法(まじっく)
M=神秘(みすてりぃ)

別にNHKの回し者ではないですが、私が見たやつはこれ・・・。
http://www.nhk-ep.com/view/13.html
おもしろかったなぁ〜
解説者がマトリックスの主人公に似てるんですが(似てネェと思ったら申し訳ない><)、ヒモ理論の先駆者らしいです。
だいぶこちらも放置なので、ちょっとWiredから拾ってきました。

時間が減速している:「宇宙膨張は加速」を疑う新説
http://wiredvision.jp/news/200801/2008011723.html

文中では超弦理論やブレーンの考え方の派生のように書かれてるんですが、膨張が加速しているのでなく、時間の方が遅くなっているのでは?という発想は相対論の初歩ですよね。

そもそも「時間」というのが何を指すのかが、物理学の中でも大分あやしいので、時間の方が遅くなっているのだ、といわれても、ピンとくる人は少ないと思うんですけど。要は、物体がここからあそこまで移動するのに必要な期間というか、その情報が伝達されるまでのディレイというか、とにかく「時間」というのは、何かの動きが基準になっている物理量だと思うので、その動きが速くなれば、時間の方は遅れるんだ、というのは(そういう考え方の下で)アタリマエともとれます。

とはいえ、有名な科学雑誌のレビューに通った論文なら、何かもっと高度なことを主張してるんでしょうかね。暇ができたらチラ見でもしてみようかしら。
はじめまして。最近、宇宙論にはまっています。

気になること、関心あることは、次の3つです。(無理やり3つにしました。)
?英語の語感 宇宙論=cosmology ということですが、この「コスモス」が日本語でいうところの、「宇宙」とeqaulなのか、気になって仕方ありません。

?熱的死の問題。これが本当なら、どんな理屈が出てきても、みんな凍って死んじゃうだな!ということ。人類(それどころか)生命は、有限の存在期間しか
ないというのは、受け入れがたい結論であります。

?観測技術の壁のことです。半導体の技術進歩が終われば、観測技術の変化もなくなるでしょう。その後は、宇宙論は実証なしの哲学になるのかな。って気がしています。

尊敬する人物は、ハッブル、ルメートル、ホイルです。
ひろりんさん、こんにちは。

「宇宙」は、英語だと“space”ですよね。「宇宙」という言葉も元々は中国由来なんですが、“宇”というのは時間全体、“宙”というのは空間全体を表す字なんだそうで。となると“space”では空間しか指さないので、もっと広い体系を指す言葉として“cosmos”ならしっくりくるか、てところですか。

宇宙論は、今でこそ科学のメインストリームに上ってきていますが、元々は観念というか哲学の話なんですよね。もっと対象が限定されない、本当に森羅万象を論じる神話みたいなものというか。で、“cosmology”というのは、その中でも特に科学(学術研究)寄りの話を指すようです。日本でも、単に宇宙論といった場合は、特に断りが無い限り科学的宇宙論のことを指しますね。


熱的死は、そのまま物理現象を眺めてる限りは、そういう方向に流れているっぽいなぁ、という話ですね。世界が限定的であるか無限であるか、生命もまたそれに従うのかは、これも宇宙論のひとつのテーマでしょうね。

ちなみに、生命というのは面白い現象で、その内側に閉じる限りはエントロピー増大の方向に逆行しているように見えるんですよね。つまり、秩序をつくっているように見える。ある人がいうには、物理的には無秩序に向かおうとする成り行きを、生命は先回りして秩序をあえて壊すことで次の秩序をつくっている、のだそうです(いつかの爆問でやってた)。


観測技術については、望遠鏡で見えなくなったら、もうあとは外に出て見に行くしかないですね。そうして物理的に見えるものならまだ良いんですが、世の中にはどうしても人間の五感では見ることのできない何かもあるんじゃないのか、という課題もあったり。量子論では、文字通り「観測問題」とかありますしね。

観測もさることながら、思考の限界というのもあったり。つまり、人間は人間の理解を超えることを考えることができないんだ、というアタリマエの話なんですが。でも、その外側にも宇宙は広がってる可能性というのは十分にあるわけです。
http://wiredvision.jp/news/200711/2007112023.html

「ビッグバンの直接的証拠」を疑問視する論文

こういう論文が、<世界的に権威のある刊行物『Astrophysical Journal』>に掲載されるんですね。少し驚きました。

でも、ビックバン以外に単純な現象で観測結果を説明できれば、その考えを排除する必要がないですよね。

原文読んだら、この老博士の奥さんの言葉がすばらしいです。

<But he consoles himself with his wife’s advice: "Gerrit, remember that you’re just communicating what the data show." >

サイトにのった和訳は以下のとおり。

<そんなVerschuur博士の慰めは、妻からのこんな一言だ。「忘れないで。あなたはデータの示すところを伝えているだけなんだから」>

the data show なんかいい響き。




コスモスの語源「cosmos」はギリシャ語で、秩序・調和を意味するらしいです。
そこから、派生して、美麗・装飾っていう意味も発生して、美しい物という意味で、コスモスになったとか。

学名「Cosmos bipinnatus」
bi=2つ
pinnatus=羽
って意味らしいです。
2つの羽根が綺麗な花を作ってるってことで、こんな学名になったとか。

宇宙とコスモスがイコール(一卵性双生児)なのではなく、語源(親)が一緒なのですなぁ。
今月のニュートンはテーマが
「宇宙論」
です。
80ページの大特集。
まだ、10ページくらいしか読んでませんが、今回の企画の目玉は、
質問と回答サービス!

私は、何を質問していいやら、考え中ですが、良かったら、ここで代表質問みたいなのを決めても面白いかも。
おお、買わにゃ。
誰に質問できるのかな。佐藤さんかしら。
編集部 高嶋 秀行さんらしいです
http://www.newtonpress.co.jp/qa/0807/menu.html

今回私が、ビックリしたのは、地球からでは、宇宙は観測する事が出来る限界があって、それより遥かに広がっている・・・。
想定される端っこは470億光年以上向こう?だったかな

観測限界が何光年先立ったか忘れちゃいましたが、それより向こうは、光速を超える速度で遠ざかっているので、光が届かないらしい。
かなし〜〜〜〜。涙
質問というのは本誌記事に対する質問なんですね。

観測限界というのは、距離の問題もあるし、サイズや相互反応の有無による問題もあるんですよね。電子顕微鏡でも見ることができない世界は不確定性の中で考えるしかないし、例えば、ニュートリノは巨大な水槽をつくってなんとか捕まえられますが、人の作る観測計器ではどうしてもかからない何かがある、という可能性も否定できない。

そういう壁のひとつでもクリアできれば、現状の宇宙論から新しい何かがブレイクスルーしそうなんですけどね。
色々読んでいたら、宇宙の大きさが470億光年ではなくて、宇宙背景放射が発せられた所が、現在の地球から見ると470億年向こう側に行っちゃってるってな感じらしいですね。
ってなことで、地球から見て、宇宙の端っこが、470億年向こうってことでは無いんですネェ。
宇宙の端っこは、無限かもしれないし、有限かもしれないと言うことで、議論中だとか・・・。
無限なら、端っこは無いって事になるんでしょうが><
今度のニュートンは、宇宙の未来の話みたい。
今の宇宙は、50回くらい、死んだり生まれたりしたのではないか?とか
最終的に、真っ暗になってしまう宇宙のシナリオとか・・・。

まぁ、あまりにも先の話しすぎて、ぜんぜん現実味が無いですけど・・・。

ログインすると、残り2件のコメントが見れるよ

mixiユーザー
ログインしてコメントしよう!

MLEXP.宇宙論科学研究室 更新情報

MLEXP.宇宙論科学研究室のメンバーはこんなコミュニティにも参加しています

星印の数は、共通して参加しているメンバーが多いほど増えます。