宇宙は何に拡大しているのか？宇宙論的理論の探求

要約

この記事は、宇宙の拡大に関する概念と、それが何に拡大しているのかについて論じています。アインシュタインの一般相対性理論によると、空間と時間は宇宙の一部であり、それ以上のものではありません。エドウィン・ハッブルによる夜空の調査では、遠くの銀河はすべて地球から遠ざかっていることがわかりました。そして、銀河が遠いほど、それが遠ざかる速度は速くなります。宇宙は自己に拡大しており、宇宙論者たちは、私たちの空間時間の外に何かが存在するかどうかを推測するための数学モデルを探求しています。

宇宙は何に拡大しているのか？
エドウィン・ハッブルの観測
銀河間空間の拡大
宇宙の引力と拡大の引っ張り合い
インフレーション理論
マルチバースと永遠のインフレーション
弦理論とブレーン
宇宙エコー
数学モデルの推測的探求
答えの出ない問いに対する共有の情熱

宇宙は何に拡大しているのか？

宇宙は約140億年前にビッグバンで始まり、それ以来、拡大を続けています。そこで、疑問が浮かび上がります。「それは何に拡大しているのか？」と。アインシュタインの一般相対性理論によると、空間と時間は宇宙のための相互に関連する構造であるため、私たちが空間と時間として知っているものは、宇宙の一部であり、それ以上のものではありません。宇宙は自己に拡大しています。

エドウィン・ハッブルの観測

エドウィン・ハッブルによる1929年の天文学の観測により、宇宙の拡大に関する疑問に明確な答えが得られました。調査では、遠くの銀河はすべて地球から遠ざかっていることがわかり、銀河が遠いほど、それが遠ざかる速度は速くなります。この観測結果は、宇宙の拡大の概念を導きました。

銀河間空間の拡大

日常的な物体が拡大すると、より多くの空間に移動します。しかし、宇宙には拡大するための空間はありません。したがって、疑問が浮かび上がります。「拡大」とは何を意味するのでしょうか？レーズンパンの一斤を考えてみましょう。レーズンを銀河、パン生地をそれらの間の空間と考えると、銀河間空間の伸び縮みや拡大により、銀河が互いに遠ざかることが想像できます。

宇宙の引力と拡大の引っ張り合い

一般相対性理論の方程式は、重力と拡大の間で宇宙の引っ張り合いを予測しています。銀河間の暗い空間のみで、拡大が優勢になり、空間が伸びます。

インフレーション理論

宇宙論者たちは、私たちの空間時間の外に何かが存在するかどうかを推測するための数学モデルを探求するために、数学モデルの限界に挑戦しています。ビッグバン理論は、物質がまばらな気体として宇宙全体に均等に分布することを予測しています。しかし、それでは銀河や星がどのようにして生まれたのでしょうか？インフレーション理論は、非常に急速な拡大期間を説明しています。それは、初期宇宙のエネルギーの量子的なゆらぎを、最終的には銀河の形成につながるガスのかたまりの形成と関連付けています。このパラダイムを受け入れると、私たちの宇宙は、物理法則とビッグバンで説明されるように、永遠のインフレーションを経験する大きな宇宙の一部を表している可能性があります