宇宙でのエネルギー保存則について

質問

宇宙レベルでのエネルギー保存則は宇宙の歴史のいつの時点から成立していると考えられているのでしょうか？　極端な事を言えば、今の宇宙が誕生する前から、現在と同じエネルギーは存在していて、インフレーションやビッグバンを経てエネルギーが物質に変わっただけという考え方もあるのでしょうか？

回答No.3

isa-98

一般相対性理論での重力の位置付けですが、
（逆に相対性理論と言う言葉は新鮮です。）

エネルギー＝重力
重力波＝加速度運動
となります。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E8%88%AC%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96

アインシュタイン方程式は分かりづらいとは思いますが、
重力定数はGであり正。
－の項目のｇは軽量テンソルのGです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%B3%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A8%88%E9%87%8F%E3%83%86%E3%83%B3%E3%82%BD%E3%83%AB

現在では平坦な宇宙（宇宙の曲率Ω＜１）となっており、
閉じていないとなります。
しかし、外とは次元が違うと言う認識はまだ多いです。

宇宙のバリオンは４％程度であり、残りはダークエネルギーとダークマターで占められています。

何も無い真空からエネルギーが出現する事実から、
質問者様の考えはあながち間違っていないと考えます。

お礼

アドバイスありがとうございました。
一般相対性理論や量子論を理解しないで宇宙についていろいろ考えるのは無理があるような気がしてきました。もう少し勉強してみたいと思います。

回答No.2

potachie

インフレーションが終わった段階からです。
量子論はご存じでしょうか？　今でも素粒子レベルでは、保存則は成り立っていません。これを不確定性の原理とよびます。
宇宙が素粒子レベルまで小さいときには、保存則は無視されます。今の宇宙は、存在のブレにより、無から生み出されたというのが、インフレーション宇宙論での宇宙創生のストーリーです。
なお、「０」と、「無」とは違う概念です。

お礼

回答ありがとうございました。
インフレーションがエネルギーを作り出したということになるのでしょうか。無（エネルギーも物質も0の意味）から有を作り出す物理現象があるというのも信じ難い気はしますが。

回答No.1

雪中庵（@psytex）

アインシュタインの指摘の一つに、「宇宙のエネルギー
の総和は常に０」というのがあります。
相対性理論において、重力場のエネルギーは負であり、
かつそれは物質（正エネルギー）に付随して派生するので、
合計は常に０になります。

我々は、「宇宙は生まれた＝無から有になった」と考えがちですが、その『有』を突き詰めると無とオーバーラップしてきます。
全ての存在は、量子的な不確定性に基づいており、無限につめこむと存在確率の山が平らになって、無と等しくなります。
この「絶対無＝不確定性無限」において、その無限のゼリーの中に、仮想的な認識体の断面を切ると、その認識体にとって、相補的不確定性を伴う存在による宇宙が見えるのです。
（不確定性無限の潜在たる認識可能性の光速での変移に対し、無の闇は相対的に光の風となる）

即ち「自我仮説」が、宇宙膨張＝光速の低下＝物体収縮＝不確定性(h)の収束における、hの減少の時系列化である時、それが架空の時間軸となって、空間的確定性としての無限不確定的空間性が、超光速（過去=経験）と光速下（未来=予測）に相補分化する受け皿となり、直交基底をなす事によって、相補的不確定性を生じ、経験による予測＝現象表面的定性化における、有限的存在（=非光速）を幻出しているのです。
即ち、「何か有るんじゃないの？」という疑問（自我仮説）の相補として生じた時空仮説に対して、「本当はないんだけどね」という無の射影として、存在は生じていると言えます。
無いとは分からない事が有なのです。
(時空的広がりや有限な存在性は、階層現象性を表面的に捉える(=不完全な意識の相対)ことで生じている)

お礼

回答ありがとうございます。
そうすると、エネルギーは宇宙の誕生前も後も常に０であり、ある意味では保存されているということになりますね。　そして、正エネルギーと負エネルギーに分離された状態が現在の宇宙ということですね。また、正と負に分離できるということは、逆に正と負が相殺して、正も負も０の状態（宇宙の消滅）が起こっても不思議ではありませんね。どのようなメカニズムで分離されたり、相殺されたりするのか分かりませんが、考え方としては非常にすっきりしますね。