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zoom RSS 平坦性問題について wikipedia を読んでみる(3)

<<   作成日時 : 2018/04/09 00:01   >>

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この問題の解決のためにインフレーションモデルがあって今後それを勉強して行こうと考えてますが、一応この "Flatness problem" にどんな記述があるのか見るために、続きを読んでみましょう。なお今回は「人間原理」のみを訳します。

[この問題の解決]------------------------------------------------------
一部の宇宙論研究者は、現実が臨界密度に非常に近いことの根本的な理由を必要とする平面性問題が深刻な問題であるとの Dicke の説に同意した。しかし、宇宙はある密度を持たなければならないので、解決すべき問題があることを否定した学派もあった。特定の値を持つことの原因に対する思弁は「科学の領域を超えて」いるというのである。しかし、大方の宇宙論研究者は、様々な解決法が提案されることで、問題を本物のものと見ていた。
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この後に「人間原理」「インフレーション」「インフレーション後」「Einstein–Cartan 理論」と分かれているのですが、長いので今回は「人間原理」のみを読みます。

[人間原理]-----------------------------------------------------------
この問題の解決策の1つは、人間が宇宙の性質の原因について推測するときに、「人間が存在するために必要な条件を考慮する必要がある」という人間原理を採用することである。もし、2つの同じようなタイプの宇宙があり、知的生命体の進化に適しているのは1つだけだとすると、人間原理は、宇宙で自分自身を見つけることは驚くべきことではないことを示唆している。 代わりに別の宇宙が存在していれば、その事実に気づく観察者はいないであろう。

平坦性問題を2つのやや異なる方法で解決するために、この原理を適用することができる。無限の宇宙が存在すると考えられていた1973年に C. B. Collins と Stephen Hawking によって、初めのもの(強力な人間原理の適用)が示唆された。このような状況では、銀河や星を形成する正確な密度を持つ宇宙だけが、人間のような知的な観測者を生み出すと主張している。したがって、Ω が 1 に近づくことを観測するという事実は、単に「私たち自身の存在を反映したもの」となるであろう。

「弱い人間原理」を利用するもう一方のアプローチは、宇宙は大きさが無限であるが、密度は様々な場所(すなわち、不均一な宇宙)で変化すると仮定することである。したがって、いくつかの領域は過密な密度(Ω > 1)になるが別の領域ではと過疎な密度(Ω < 1)になる。これらの領域は、非常に遠く離れている可能性があり、おそらく、光が宇宙の同時代にお互いの場所に移動する時間がなかったであろう(つまり、それらはお互いの宇宙論的地平線の外側にあろう)。したがって、各領域は本質的に別々の宇宙として動く。我々がほとんどクリティカルな密度の大きな領域で生きてしまった場合、光やその他の信号がそこから届いていないので、遠く離れた領域の存在を知る方法がない。人間原理の訴求は、知的生命体は Ω が 1 に非常に近い領域でしか発生しないと主張し、そのような領域での我々の生活は驚くべきものではないと主張している。

この後者の議論では、複数の宇宙、あるいは現在の宇宙の代わりに存在する様々な異なる宇宙の存在する確率についての推論を必要としないという意味で、「弱い」人間原理のバージョンを利用している。それは、無限であるか、または多数の断続領域が形成できるだけの大きさの単一の宇宙のみを必要とし、密度は異なる領域で変化する(銀河のクラスターおよびボイドを生じる小さなスケールでは確かにそうである)。

しかし、人間原理は多くの科学者によって批判されてきた。例えば、1979年、Bernard Carr と Martin Rees は、この原則は「完全に事後的なものであり未だに宇宙の特徴を予測するために使われていない」と主張した。別の学者たちは哲学的根拠に異議を唱えており、例えば Ernan McMullin は 1994 年に「弱い人間原理は些細なことであり、強い人間原理は不可解である」と書いた。多くの物理学者と科学哲学者は、この原理が科学的方法と両立するとは考えておらず、平坦性問題の別の説明が必要と考えていた。
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まあ、人間原理というのは分からないではないのですが、科学の探究を進める上では、邪魔になる思想とも思えます。宇宙のパラメータがちょうどいい値になっているので、人間が生まれ宇宙のことを考察するようになったということで、もしそうでなければそういうことを考える生命体が存在しなかったということですね。それは運命論のようで考えることを止めてしまうことになりますよね。

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