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Author:土居 守

Title:宇宙のダークエネルギー~「未知なる力」の謎を解く~ (光文社新書)

Date:月曜日 12月 3, 2018, 28 highlights

@126
星や銀河などの目に見える天体と、目に見えないダークマターを合わせても、宇宙全体を構成する成分としてはまだかなり足りないことが明らかになってきたのです。それを埋め合わせるものが、ダークエネルギー
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@130
ダークエネルギーがダークマターと決定的に違う点があります。それは、ダークエネルギーはある場所に局在することがなく、 宇宙 全体 に ほぼ 一様 に 存在しているという点です。  また、ダークマターは通常の物質と同じように重力によって集合する性質を持っていますが、ダークエネルギーは重力の働き方が 反対 になっていて、宇宙全体に広がってしまうという性質を持ってい
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@160
理論的に考えると、その膨張の速さはだんだん遅くなっているはずでした。なぜなら、宇宙のあらゆる物質には万有引力が働いてお互いに引っ張り合うので、「膨張を止めよう、止めよう」とする力が働くから
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@163
宇宙を奥深くまで観測できるようになってきた 20 世紀終わりごろ、宇宙の膨張がだんだん速くなっている、つまり、膨張が加速しているということが観測によって明らかになってきたの
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@174
ダークエネルギーは、そのエネルギーの絶対値があまりに小さすぎるのです。このため、私たちが地球上や、そのまわりで行っている実験によっては、ダークエネルギーを検出することがまったくできないのです。どうしてそんな不自然に小さなエネルギーが宇宙に広がっているのか、まったく理解されていませ
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@293
初期の特殊相対性理論では、運動することによってまわりの時間空間が一様に伸び縮みすることが示されました。ところが、一般相対性理論では、 もの が 存在 する だけでその付近の時空間が非一様に曲がってしまうというの
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@298
お互いの作り出す時空間の曲がりにより、お互いが引き合うように見えます。ニュートンによって示された万有引力の法則では、物体同士に直接力が働くと考えられていました。ところが実際には、時空間の曲がりを通じて間接的に力が働いていることがわかったの
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@303
宇宙の中での星や銀河の様子を調べるだけが宇宙の姿を知る方法ではないということです。別の表現をするならば、それらが存在している舞台である時空間そのものを調べなければ、宇宙全体を調べたことにはならないということです。そしてその舞台は、宇宙の内部にある物質の状態によってその姿を変化させています。時空間とその中に存在する天体などをすべてひっくるめて考えなければ、宇宙の本当の姿を知ることにはつながりませ
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@445
アインシュタインの捨てた宇宙項はその後復活し、現代の精密な宇宙観測を説明するために用いられています。ただし、今度は宇宙を静止させるためではなく、宇宙の膨張を支配するものとして。そして私たちに新しい謎を投げかけているの
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@549
ツビッキーは「かみのけ座銀河団」と呼ばれる銀河団を調べ、その総質量を推定してみました。単純に考えると、銀河団の総質量は、そこに含まれる銀河の質量を足し合わせたものになるはずです。しかし実際にはその約四百倍も重かったの
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@562
宇宙の膨張率は宇宙全体の物質の重力によって決められますが、物質の量が少なすぎると膨張が速くなりすぎ
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@598
実際には宇宙の膨張は遅くなっておらず、加速していることがわかってしまっ
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@604
宇宙項というのは、簡単に言うと空間に薄く広がったエネルギーです。物質がまったく存在しない真空中にも、宇宙項のエネルギーは存在します。そして、その体積あたりのエネルギーは一定です。そのエネルギーは宇宙が膨張しても薄まりません。空間が大きくなればそれに比例して全体のエネルギーも大きくなるのです。これは通常の物質とはまったく異なる性質
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@607
私たちは空間に均等に広がったエネルギーの絶対値を直接測定することはできません。エネルギーというのは通常、その「差」だけが物理的な効果を持つから
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@611
エネルギーというのは間にやりとりした量だけが物理的な意味を持っていて、もともと物体が持つエネルギーの総量がいくらであるのかを直接知ることは通常できないの
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@664
量子論と一般相対性理論は水と油の関係にある理論で、現状ではお互いに矛盾した
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@666
時間も空間もない「無」の状態から、ある種の「可能性のゆらぎ」として宇宙が偶然にでき、それが現実化したのではないか、5次元以上の時空間を持つ世界があり、その中で我々の宇宙のもとが衝突してこの宇宙が始まったのではないか、などといった興味深い説が唱えられてい
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@673
初期の宇宙は、いまよりもずっと速く膨張していました。初期の宇宙は現在の宇宙よりもずっと小さかったため、速く膨張しないと物質同士のお互いの引力ですぐにつぶれてしまうから
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@762
粒子というのはエネルギーの一つの形態であり、その姿を容易に変えることができるものなのです。このような宇宙初期の状態を、「クォーク・スープ」と呼んでい
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@886
何もない」とはどういうことでしょうか。物質が何もないのに時間や空間だけが存在する状態とは想像しがたいかもしれませ
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@921
量子論の本質的なところです。電子は、ある決まった場所に速さをゼロにして止めておくことが原理的にできないという性質を持っています。もし強引に電子を止めておこうとすれば、電子の場所がどこにあるのかわからなくなります。逆に、電子をある場所へ置こうとすると、電子の動く速さがわからなくなり
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@936
量子論の考え方に基づくと、何もない空間という単純な真空は考えられなくなります。量子論では場所と速さを同時に決めることはできないと述べましたが、同じように、ある瞬間のエネルギーの値を決めることもまたできませ
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@983
実際の宇宙に観測されているダークエネルギーの量は、そのような素朴な量子論的真空エネルギーよりも120桁以上も小さいという、想像を絶する小ささ
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@997
たとえば、海岸にある砂粒の数の合計が、どこか他の海岸にある砂粒の数の合計よりわずか2粒だけ多かったとしたらどうでしょうか。これは単なる偶然ではなく、ほとんど同じ数に微調整するメカニズムが背後にあるはずと考えるでしょう。宇宙項の微調整の問題もこれに似ています。しかも、砂粒の例とは比較にならないほどはるかに深刻な微調整が必要になってい
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@1019
話題になるのが「人間原理」という考え方です。人間原理とは、「この宇宙は人間を作り出すようなものでなければならない」という考え方です。人間を作り出さないような宇宙には、物理法則についてその理由を考える人がいません。物理法則を考えるのは人間です。だから、物理法則を考えている時点で人間を生むようにできているのはあたりまえである、という考え方
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@1027
もし、宇宙が無数にあるとするとどうでしょうか。これら無数の宇宙はそれぞれに違った物理法則や物理定数を持ち、含まれる素粒子も異なれば、時空間の次元も異なっているかもしれません。この場合には、人間原理にも具体的な意味を持たせることができ
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@1079
量子論が本質的に確率的であることの本当の意味は、実はいまだにはっきりとしているわけではありませ
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@2055
重力レンズが大変強力に効き、天体の像が2つ以上に分かれて見える現象
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