虚の時間、真空エネルギー、真空の層転移とは何ですか？

質問

宇宙の話題の中に、次の様な理解し難い言葉がしばしば出てきます。
分かる方、回答をお願いします。

１．虚の時間
宇宙の始まりの説明の中に、「虚の時間」という言葉が出てきます。「虚」とは、うその時間、ということですが、実態はあるのですか？実際の時間と何が違うのですか。

２．真空エネルギー
宇宙を膨張させるエネルギーは、真空エネルギーと言います。その実態は、何ですか。そのエネルギーを取り出すとすれば、どうしたら良いのですか。利用可能なエネルギーですか？

３．真空の層転移
水が氷になる。水が水蒸気になる。これらは、層転移として理解できます。層が無いのに層転移はありません。多分、真空にも層があるのでしょう。それでは、どんな層ですか。実験的に確かめられているのですか。具体的に説明願います。

回答No.2

n-kuroda

私も理解していませんが、下記（もう知っておられるかとも思いますが）を念のため、ご紹介します。
１．虚の時間
「ＰＨＰエディターズ・グループ発行　ＰＨＰ研究所発売（富永裕久著　佐藤勝彦監修）　目からウロコの宇宙論　最新理論から宇宙の謎がここまでわかった！」から全て引用。

虚数時間
トンネル効果による宇宙誕生は、トンネル効果を「虚数時間の流れのなかでの運動」とみなすことができる。同説が正しければ、宇宙は虚数時間で始まり、その後、実数時間の世界へ現れたことになる。
・ホーキングの虚数時間説
＜運動エネルギーがマイナスにならない理由＞
虚数時間での運動を考えと、運動エネルギーとは「質量」×「速度の2乗」　÷2である。また、速度とは「動いた距離」÷「時間」だ。よって、時間が虚数なら、速度も虚数になり、「速度の2乗」はマイナスになる。すると、運動エネルギーもマイナスになる。こう考えると「無」のゆらぎのポテンシャルエネルギーがプラスの値を持つことができる。

・虚数時間での運動がトンネル効果
トンネル効果は、虚数時間でのふつうの運動だと考えることができる。そして、このとき運動エネルギーは、マイナスの値をとる。
虚数時間での物体の振る舞いをニュートンの『運動方程式（F＝ma）』で考えると、さらに興味深いことがわかる。加速度（a）とは「動いた距離」÷「時間の2乗」で求められるが、これを虚数時間の世界にあてはめると、加速度がマイナスに働くことが導かれる。つまり、実数時間で物体は力（F）の方向に加速されるが、虚数時間では力の方向とは逆方向（力に逆らって）に加速されるのだ。
これらより、ボールが坂を転がり落ちる現象が、実数時間では自然であるように、「無」のゆらぎがポテンシャル障壁を駆け上る現象は、虚数時間ではごく自然だということになる。

・虚数時間から始まれば特異点はなくなる
虚数時間から宇宙が始まったとすると、特異点をなくすることができるというのも、ホーキングらの主張である。各時刻の空間を1次元の輪として表した図を描くと、従来のビッグバン理論では、宇宙の始まりの端に、とがった点ができてしまう。これが特異点である。ところが、宇宙が虚数時間から始まったとすると、ここが丸くなる。こうすると、実数時間に入る前の時空には、時間方向と空間方向との区別がなくなる。そして、特別な点である特異点もなくなるのである。

＜虚数の導入の是非をめぐって＞
このように虚数という数学の概念を、宇宙開闢の理論に持ち込んで説明するのが、ホーキングによる「無境界仮説」である。宇宙には特異点などという境目はないというわけだ。しかし、虚数導入は、反発も招いた。「虚数は数学上の遊び、仮想であり、現実世界とは関係ない」というわけだ。これに対してホーキングは「では、いったい実在とはなんだろう。仮想とはなんだろう。はっきり区別などつけられるのでしょうか」と、答えている。

２．真空エネルギー
「共立出版　2004年4月　狂騒する宇宙　ダークマター、ダークエネルギー、エネルギッシュな天文学者　Robert P. Kirshner 著　井川俊彦　訳」から全て引用

「宇宙膨張が加速している、という研究には膨大な数の人々が参加した。ダークエネルギーは物理学の最先端の話題であり、理論的な論文が溢れかえった。宇宙は負の圧力を持つ真空のエネルギーで構成されている、ということが天文学的な観測でわかってきたのだが、それを地上の実験室で検証することには成功していない。つまり、物理学の基本的なところが解決されていないのだ。」

３．真空の層転移
「層」ではなく、「相」なので、そうすれば理解されるのではないですか。

お礼

虚数時間を導入すると、ポテンシャルの障壁を駆け上がるのですか。
常識では判断しえない結果が導き出せるのには、びっくりしました。

知的好奇心が、高まる回答を頂き、ありがとうございました。この分野をもう少し勉強してみようか、と思います。

回答No.1

noname#111369

アニメの機動戦艦ナデシコは
http://www.b-ch.com/cgi-bin/contents/ttl/det.cgi?ttl_c=162
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A9%9F%E5%8B%95%E6%88%A6%E8%89%A6%E3%83%8A%E3%83%87%E3%82%B7%E3%82%B3
相転移エンジンを扱った作品なので、
（真空の相転移≠真空の層転移　？文字が異なるから違うのかな？？？。）

で、作品の中で短く説明をしている。
インフレーション理論で
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%95%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E7%90%86%E8%AB%96

エネルギー準位の高い真空から、エネルギー準位の低い真空へ、相転移って、
水を入れた器を上段中段下段と置いて、上段の器から水を中段へ注いで、
中段から下段に注いでって、私は全く解らない。

そもそも真空に高低があるのかすら知らない。
更にエネルギー準位の違う段階を飛び越す技術が開発された事は聞いていない。

なので、理論や論理上の理屈なのでしょう。
だからＳＦアニメに成るのでしょう。

＞　虚の時間

これも、解らないが、機動戦艦ナデシコではボソンジャンプで
時間も移動している。
なので、時間移動に関係するのではないかと。

普段の我々は時間軸を一方方向へ流れ続ける反抗しようの無い力が働いているが。

交流電流を例に話をすれば、電流と電圧は本来同時に変化するハズですね。
しかし、ある２つの回路に入ると電流が進んだり遅れたりする。
それを計算するには複素数での計算が必要に成る。

なので、時間軸は１つの軸と考えがちだが本来の姿は２次元以上の姿と解釈すれば良いのでは。

そう、時間軸に沿って進む物質と時間軸に逆行して物質が一体と成っているが、
時間軸に逆行する物質の影響は少ないのでしょう、だから時間が今の様に進んでいると錯覚を与えている。
先進波と後進波の割合を変化させる事が出来たなら、タイムスリップで、
過去や未来へ自在に行ける事に成る。
（この部分を書いていて、タイムスリップって本当は簡単に出来るのかもと思ってしまった。）

なので、物質は未来と過去と両方に動く力のバランスが、
ゆっくりと未来に進む事に調和しているのかも知れない。
綱引きの様にね。
どちらか一方が崩れると姿が消えた様に見えて我々の時間から外れたダケなのかも知れない。

そう、陽子と陽子をぶつけて、
エネルギーが１個の陽子のエネルギーの存在が消える事があるのかも知れないね。
膜状多元宇宙？。

さて、真空の層転移も真空の相転移も、実験で確認されていないでしょうね。
もし、実験が成功しているなら、神さまの技術って事になり、
過去の出来事が変えられているでしょうけど・・・。
我々には、過去の出来事が少し変わったぐらいでは知る由もなし。
そう、変わった歴史が自分たちの歴史だという事で、
例え、父と母が殺されても祖父と祖母が皆殺されても、誕生して現在の自分が居るのは消せない。
なので、過去の自分の死さえ他人事だね。

すると、矛盾が生じる。
自分で過去の自分を殺しに行ったとしたら、過去は２つの未来を作り出している事に成る。
そう、未来の自分に殺される記憶も無い自分が過去の自分を殺しに行くのだからね。
そうか、過去すら２つの過去を作り出す事になるか。

まっ、過去で騒ぎをしても世界が知っている事は変えられないって事だろうけどね。

この回答で私の時間軸に対してのイメージが変わりました。
なので、質問者さんと質問に、ありがとうございます。

相転移
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9B%B8%E8%BB%A2%E7%A7%BB

お礼

失礼しました。層でなく、相でした。

”時間軸”なる考えたこともないお話、ありがとうございました。

単純に、”真空エネルギーが利用できたら、エネルギー問題も解決するのかしら”、なんて考えが頭に浮かびましたが、夢物語のようですね。