• ベストアンサー

空間に存在する理由と 空間が存在する理由

天文学や物理などには素人です。 先日、テレビ番組で物質を細かくすると、紐状の物質になることが説明されていました。まだ詳しくは未解明とも付け加えられていました。 ところで、そのようなものが、この広い宇宙に存在するようになった背景は、何か自然科学的に追及されているのでしょうか。どこまで わかっているのでしょうか。 また、何次元の形であれ、空間自体が発生したのもわかりません。

  • good23
  • お礼率56% (451/804)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • apple-man
  • ベストアンサー率31% (923/2913)
回答No.4

>NHK衛星放送で紹介された数夜連続のアメリカ番組です。   NHKの関連リンクが見つからないのですが、 もしかして「エレガントユニバース」 でしょうか? http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/B0000ZG0TA/qid%3D1114361624/250-0372176-4409807 これならだいぶ前に私も見ました。 >空間がただ存在するだけでもよさそうですが、物質や力の紐が存在するようになった きっかけが知りたいのです。  詳細は不明というのが結論なんですが、 物質が空間を作り出している可能性と いうが出てきたんです。空間だけで 存在するということはないということです。 エレガントユニバースでは出てきません でしたが、電子の回転成分から空間が 生まれる可能性が、1960年にロジャー ペンローズという学者によって示された のですが、これをスーパーストリングスの 理論に応用したループ量子重力理論と いうのがあって、プランク長という 長さ(0.0000・・・1m ゼロが35個 続きます)以下で、ヒモが空間を作り出して いる可能性があるんです。  ホストのマイケル・グリーンさんは、 このプランク長以下の世界で カラビ・ヤウ多様体という空間 が存在しているという研究で有名な 人なんで、自論の説明だけして、 ループ量子重力理論というのは故意に 無視したものと思います。  エレガントユニバースで、ホストの マイケル・グリーンさんが電話ボックスから 別宇宙の宇宙人に電話をかけるふりをするシーン があったと思いますが、スーパーストリングスの 理論を切欠けに、宇宙の外側が観測できる 可能性が出てきたんです。  この理論面のパイオニア的存在が、 エレガントユニバースに出てきた マリア・スピロプルさんという女性の 理論物理学者で、5年ほど前に 出した論文が話題になりました。 >あまり物質を細かく見ていっても、成功するのかどうか、  今知られている物理法則が成り立たなくなる 大きさの限界というのが、プランクという学者に よって理論的に予言されているんです。  これをプランク長というのですが、事実 原子の大きさ以下の粒子の運動の計算などで、 今までの考え方にいろいろ限界が生じているんです。 ヒモの理論はこの長さ以下から定義するものなので、 この研究が進めば、全てが解明すされる可能性が あるので注目を浴びているわけです。 >数式を黒板に書いた博士が、その数式を発見?した時の様子が紹介されていました。学会に発表しても相手にされず、失望して飲んだくれたそうです。    これは事実と少し違います。エレガントユニバースでは 1968年にベネチアーノという学者が 強い力がオイラーのガンマ関数と関連たあることに 気付いて、1972年にススキッドと いう学者がヒモのモデルを思いつき、論文を 出したが受理されなかったという説明になっていますが、 論文が受理されなかったのは、1970年に 日本人の南部陽一郎という学者が、ヒモのモデル の論文を出していたからです。  これは物理の世界では非常に有名な話なのですが、 1995年に、エドワード・ウィッテンという人が 出したM理論を切欠に、ヒモの理論が話題に なり始めてから、南部博士の業績が故意に無視 されるようになったんです。 >何次元の形であれ、空間自体が発生したのもわかりません。  ヒモの理論の研究は、ブラックホールの 考え方にも影響を与えています。  ブラックホールの重力は非常に大きいので、一度 吸い込まれたら、光も出てこられないと いうことで、ブラック(黒い)ホール(穴) と呼ばれていたのですが、ここから エネルギーと情報が放出される可能性が 予言されているんです。  例えば、ブラックホールに1頭のゾウが 吸い込まれると、ゾウはこなごなになり、 そのエネルギーと、ゾウの形という情報が、 外に放出されるというのです。    宇宙全体は、エネルギーと形という 情報を組み立てては、壊し、組み立てては 壊しということを続けているようですが、 表現を変えると、一定の法則で 情報を処理する仕組みと、動くメカニズムが あるということで、ヒモを基礎とするこの 宇宙は、誰かが作った、あるいはどこかから 生まれた、★巨大生物である可能性があるんです。

参考URL:
http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html
good23
質問者

お礼

<< ヒモを基礎とするこの宇宙は、誰かが作った、あるいは、どこかから生まれた、★巨大生物である可能性があるんです。 興味深い話です。近所の池にいるゾウリムシは、人間という生物がいることは知らないだろうし、人間も、★巨大生物がいることは知らないということでしょうか。 紐が空間を作っているのであれば、じゃっかん理解できそうな気がします。紐を誰がつくったのか、ではなくて、なぜ紐が存在するのかが知りたいですね。 何もない虚無の世界もありえたろうに、わざわざ、紐が出現したところが不思議です。 こんな風にたくさん解説いただいて、感謝しています。

その他の回答 (3)

  • apple-man
  • ベストアンサー率31% (923/2913)
回答No.3

>そのようなものが、この広い宇宙に存在するようになった背景は、何か >紐状の物質になることが説明されていました。  多分、からっぽの宇宙空間に、ヒモ状の 物質が散らばっているといったイメージなの だと思いますが、そうではありません。  スーパーストリングスは物質だけでなく、 重力のような力を伝えている存在である ことも理論的に分かっているんです。  つまり スーパーストリングス=物質+力 これは宇宙そのものです。 >先日、テレビ番組で  参考までに、どんな番組で紹介されて いたのですか?

good23
質問者

補足

時期は2か3月ごろ。 NHK衛星放送で紹介された数夜連続のアメリカ番組です。 空間が先に存在するとして、その空間に、なぜ紐(紐でも何でも結構ですが)が存在するのか。空間がただ存在するだけでもよさそうですが、物質や力の紐が存在するようになった きっかけが知りたいのです。 物質をどんどん小さくしても、たとえれば、無理数の小数点以下をどんどん細かく見ましょう、円周率を何億桁まで計算しましょうと言っている位にしか聞こえません。 そうではなくて、物質や力が存在するきっかけが知りたいのです。 まじめに回答いただき感謝しています

  • SCNK
  • ベストアンサー率18% (514/2762)
回答No.2

現代の科学は、それを説明するところまでは到達していません。どのように物質ができたのかまでが何とか分かりかけてきたぐらいでしょう。 ビックバン以前に、それが起きた空間が果たして何だったのか、振動する宇宙の一時的な結果なのか、はたまた、その宇宙の存在する空間とは。などなどまだ手掛かりさえないのではないでしょうか。 最近、特に米国ではID(イメージデザイン)理論というのが隆盛して来つつあるそうです。これは自然定数とか、法則など、ことごとく一寸でも違う値であったならば人間はおろか、この宇宙さえ存在しなかったことが、明らかになってきたことから、単なる偶然の結果が現在なのではなく、なんらかの意思がなければ、現在の状態はなかったという理論です。 ちょっと信じがたいのですが、しかしすべてを偶然と必然の結果とすると、現在の宇宙になるための確率は恐ろしく天文学的というより、超越的な確率の低さになってしまうのです。 それを宗教家の世界では神とか神々とか言うのかもしれません。すべては誰かが仕組んだ結果というのも、納得したくはありませんけどね。

good23
質問者

お礼

たとえば、ビッグバン爆発の一段階前が ひとつの点であったとします。 その点の中に私が入っていると、どんなにガンパっても、宇宙はその点だけと感じるでしょうが、爆発すると、少なくとも上下横方向につまり3次元に物質が広がります。 つまり空間ができます。書いていて混乱してきました。いや、もしかして、ビックバン爆発以前にも空間があったのか。 そう、その定数の話もテレビで紹介されていました。 その紐でも、なんでもいいのですが、その紐が存在する理由、空間に紐が存在する理由、存在するようになった経緯が知りたいですね。上にも書いたのですが、あまり物質を細かく見ていっても、成功するのかどうか、 そもそも力というものが、なぜ存在するのか、というようなことを考えてしまうのです。 どうもすみません、色々書きました。

  • dial8675
  • ベストアンサー率26% (42/159)
回答No.1

おそらく、同じ番組を見ただろう人間です。 ひも状になる、のではなく、ごくごく小さい紐が振動しているとして考えたら、いろんなことが都合よく説明できる、事実に矛盾しない、のだと理解しています。 もし11次元のひも理論、ちゃんと理解できたら世の中が変わって見えるのかなぁと思ったりします。 空間も、数学の概念を適用したようなものだと思っています。証明があるのかも知れませんが、そう考えたら都合がいいから、で良いのではないでしょうか?

good23
質問者

お礼

真っ先にご回答ありがとう。 そうですね。テレビ番組では、数式を黒板に書いた博士が、その数式を発見?した時の様子が紹介されていました。学会に発表しても相手にされず、失望して飲んだくれたそうです。紐も両端がつながっているものや、そうでないもの、また振動の種類により、さまざまな力を統一的に説明可能、といったようなものでした。 <空間も、数学の概念を適用したようなものだと思っています すみませんが、上記の部分の意味が?

関連するQ&A

  • 宇宙空間の広がり方

    天文学の全くの素人ですが教えて下さい。 20年ほど前に読んだ天文学の本に、この宇宙空間は「3次元空間が4次元方向に広がっている」と説明されていました(カールセーガン博士のTV番組「コスモス」にも同じ説明がありました)。この「3次元空間が4次元方向に広がっている」という考え方は、膨張する風船の表面が「2次元空間が3次元方向に広がっている」のと同様であるというもので、よくわかりやすいものでした。 この考え方からは以下のようなことがとてもわかりやすく理解できました。例えば、 ・「この宇宙空間は果てはないが有限である」(風船の表面に果てはないが有限である)、 ・「ずっと真っ直ぐ進んでいくとやがて同じ地点(自分の背中)に戻ってくる」(風船の表面を真っ直ぐ進んでいくと円を描いて戻ってくる)、 ・「宇宙の中心はあるが、その中心点はこの宇宙空間にはない」(膨張する風船の中心は風船内にあるが、風船の表面上にはない) しかし、最近の天文学の本を見ると、この「3次元空間が4次元方向に膨張している」という説明を全く見ることがありません。最新の天文学ではこのような考え方は否定されているのでしょうか。 どうぞよろしくお願いします。

  • 空間には何も存在しないのでしょうか。

    物質と反物質が反応して一見すべて存在しなくなるように見えても逆の過程で物質が再び存在するようになります。すると一見何もない空間に実は物質の元が密に詰まっているのではないでしょうか。それにもかかわらず我々が空間を自由に移動できるのは存在している次元が違うからでしょうか。

  • 空間とは何か

    ビッグバンにより宇宙空間が拡がり、宇宙空間の外側は空間も何も存在しない完全な無(多元宇宙があるとかではなくあくまでこの宇宙空間の外縁)という認識なのですが、では空間とは一体何なのでしょう。 全ての始まりが超高密度のエネルギーなら、空間そのものもエネルギーから作られるという事なのでしょうか? (物理学は未解明の事象があまりにも多すぎるので、最後は皆様の予想などお聞かせ下さいませ)

  • 物質は何故3次元空間に存在できるのか?

    次元の話をするときに、例として、2次元空間の住人の話がよく出てきます。でも、2次元空間の住人は、あくまで、例えであって、実際には存在できないと言われます。2次元空間では、3次元方向の厚みがゼロだから、概念上存在可能でも、実際上は存在できないという理由です。 もし、そうなら、3次元空間の住人も4次元方向の厚みがゼロなのだから、概念的には存在できても、実際上は存在できないのではないでしょうか? 一般に、「物質は、何故実際に3次元空間に存在できる」と考えられるのでしょうか?

  • 宇宙を取り巻く空間どんなものですか

              宇宙を取り巻く空間  我々の宇宙は数百年数十億年前に誕生して今も光速で拡大をつづけていると説明されていますが、この宇宙を取り巻く空間はどのようなものでしょうか。空間がなければ宇宙は拡大できませんものね。しかもこの空間にはいくつもの宇宙が存在するといわれますが凡人には想像することさえできません。素人むけに説明していただけませんか。  我々の宇宙はどこまで拡大するのか、拡大のエネルギーはどんなものか、また逆に時間を戻せば宇宙は縮小して誕生時あるいはそれ以前の状態に戻るのでしょうか。他の宇宙についても同じことが言えますか。       これらを取り囲む空間とはどれだけ広いのでしょうか。無限だと一安心ですね、つまり、このような空間は他には存在しないと考えてよいわけですよね。有限だと似たような空間が無数にあってそれらを取り巻く大空間が必要ですね。するとその大空間は無限か有限かとなって議論は終わりませんね。  天文学的数字とは凡人には理解しがたいということでしょうか。考えるほど老人性知恵熱を出しそうなのでここらで止めておきます。

  • 【物理天文学】Q:「時間は存在しているのか?」A:

    【物理天文学】Q:「時間は存在しているのか?」A:「時間は存在している」 ただし、、、、 もしかして時間は3次元で存在してませんか? ずっと時間は1次元で一方通行なものだと思っていた。 空間は3次元で時間は1次元。 けど空間が3次元なら時間も3次元なのでは?と思った。 時間が1次元でないのは確実で、時間には空間のように横、縦、奥域があるように、ずっと時間は横向きしか見てこなかったが、時間は上向きにも存在していて、上に行くほど時間が早く進む。 宇宙飛行士が宇宙に行って戻って来ると地球にいたときより老けてというか大人になって戻って来ている印象を受ける。 それは宇宙に行くという夢が1つ叶って今は夢がない状態で戻って来るので大人になって戻って来たと見えいると思っていたが、実際は宇宙の方が地球より時間が進むので本当に老けていたのだと思った。 宇宙では地球と同じ時間の概念で働いているので宇宙でも同じ時間で扱っているが宇宙と地球では時間の速さは異なる。 で時間は横と縦の2次元は確実に存在している。 で、なんで時間が3次元かというと奥域は各個人の記憶だと思う。 だから、「人間は他人がいないと認知されない」という従来の説は嘘で「人間は他人がいなくても自分を認知出来る」 みんな違う奥域の時間を生きており、人それぞれ違う奥域を産まれた時に与えられる。 自分が生きている世界には自分1人しか存在していない。 共通の経験というのは起こり得ないわけで、自分とその他の人の遺跡(過去に付けた軌跡)を見ているに過ぎない。 ということは、、 時間は存在していると言って良いですよね。 物理学者で時間は存在しないと言っている人は時間の奥域しか見ていないのでは? 時間を1次元だと思っているから間違える。 なぜか数学でしか見ていないので当たり前の横軸すら見失う。 横軸と奥域の空間と同じ時間は多次元の世界でもう一度見直すと時間は存在していると気付くはず。

  • 宇宙が選択したこと: 存在

    素人です。 質問1:  物理の考え方には、認識できない物は存在しないと考えるそうです。そういう表現で合っているでしょうか。私は、そうは思わないのですが、理由としては、私の家の庭には、赤い花が咲いていますが、その事実を知っていても知らなくても、その花がそこにあることを私の隣人は知っているからです。つまり知覚による認識と、認識対象の存在・不存在は関連性が無いという考え方を 私はします。 物理の考え方では、この花の例はどうなっているのかなと思います。 質問2:  宇宙において空間というものは、特別な存在のようで、分子や粒子やもっと細かなヒモとか、光とか、何かしらのエネルギーとか、そういうものが、存在しない世界も 選択しえたろうに、どうしてまた、存在するということが選択されたのかなと思います。そういうものが存在するからこそ、空間があるのかも知れませんが。  私がたまたま、そうした素粒子やエネルギーが存在する宇宙側に生まれたからであって、何もない つまり 虚無(本当に虚無です、無の宇宙ではなくて)の宇宙(宇宙と呼べないかもしれませんが)においては、知覚機能をもった人間も何もないから 感じようがないのかもしれませんが、それでも 不思議だなと思います。

  • 「無限空間」「絶対空間」って何ですか?

    物理なのか天文なのか、適切なカテゴリーすらもわからないのですが、こちらで質問します。 いま中村雄二郎さんの著書を読んでいるのですが、その中にこんな一文が出てきます。 「近代科学の普遍性を代表するものとしてデカルト的、ニュートン的な物理学の〈無限空間〉、〈絶対空間〉があるけれども、それらが前面に登場することによって覆い隠されるようになったのは、有機的なまとまりをもった宇宙、他にない固有の場所としてのコスモスである。」 この一文全体が意味不明なのですが、とりあえず、「無限空間」「絶対空間」とは何なのでしょうか? Wikipedia などにも載っていなかったし、Google 検索でも3件しか引っかかりませんでした(それも意味がよくわかりませんでした)。 しかし、近代科学の普遍性を代表する…というからには、とても重要な考え方なのでしょうか。 どなたかご存じのかた、なるべくわかりやすくご教示いただけると幸いです。

  • 【物理天文学】「空間や時間は動いていない。動いてい

    【物理天文学】「空間や時間は動いていない。動いているのは物質だけだ」 本当にそうでしょうか? 太古の昔に日本は朝鮮半島と繋がっていた。 けど時間が経って空間が動いた。 のではなく、 日本列島という物質が動いただけで空間も時間も動いていないというか空間や時間というものはそもそも存在していない。 物質が動くには空間も時間も必要なのでは? 真空に漂う物質はなぜ動いている?物質自体が力を発しているのなら、私の机の上にある石は勝手に移動するはず。 けど移動しない。 この世界は空間も時間も存在せずに物質だけが動いているっていうのは無理がありませんか?

  • 重力は4次元方向へ働く力?

    なのでしょうか? この世界を2次元にすると平面になり そこに大質量の物質が存在すると2次元の空間は 下(3次元方向)に沈み込む 下への沈み込みは1次元低い2次元への物理運動に影響を及ぼす 2次元に住む住人はあたかもその質量に吸い込まれるような錯覚をする? これを3次元に直すと3次元の物質は4次元方向に沈み込み 4次元方向への空間に影響を及ぼすということは 4次元空間は3次元の空間に物理的影響をおよぼすということ になるのでしょうか? 私はブラックホールとはn+1次元方向の無限の沈み込みだとおもっています 2次元宇宙において無限の3次元方向への沈み込みに光が進入すれば 光は3次元方向へ永遠に沈み込みかえってこれない これは引力によるものではなく 空間の無限歪曲によりあたかも光が消滅したかのように見える というのはどうでしょうか? 素人なので、このような説・理論があったら教えてください