研究論文
『プランクスケールの自然についての幾何的モデルの探究が生む驚異的な成果』
18《“インフラトン”の起源》
従来の物理学パラダイムでは、宇宙の始まりに“インフレーション”や“ビッグバン”が存在していたと考えられています。
“インフラトン”とは、“インフレーションをもたらすエネルギー”として考えられているものです。
このインフラトンの正体は、いったい何なのでしょうか？
素スピノル物理学パラダイムは、この“インフラトン”について、次のように説明します。
『プレオン∴ヒッグス場ユニット由来の「縮みきり“4角形”」が、とてつもなく高密度に凝縮した状態』が指数関数的に解放される（分散する）と同時に、“4面体”へと相転移しながらエネルギーが放出される。
この過程が、インフレーション、およびビッグバンに相当する。
つまり、インフラトンを担う実体とは、プレオン∴ヒッグス場ユニットの「縮みきり“4角形”」として蓄えられたエネルギーの総和である。
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プレオン∴ヒッグス場ユニット由来の「縮みきり“4角形”」とは、スピン0のボソンだと考えられます。
したがって、フェルミオンとは違ってボソンには同じ物理状態で多数存在できる性質があるので、「縮みきり“4角形”」は、高密度に凝縮することができます。
その幾何的モデルは、下図の左ののものに相当すると考えられます。
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スピン0
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スピン2
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| プレオン∴ヒッグス場ユニットの“4面体”をそのままつぶして（圧縮して）できたものに相当しています。 |
プレオン∴ヒッグス場ユニットの“4面体”の半分が転回することによって、トータルのスピンが2になっています。
重力子の構造と相似になっといます。
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なぜなら、スピン0なら、下図のような“連星の軌道運動”が保たれることになるので、質量（＝「重力子の放出源として働き続ける能力」）を持つことを説明しやすいからです。
※そもそも、なぜ、インフラトンが質量をもっていると考えられるのでしょうか？
その理由は、「ペンローズ氏が説明した、新しいブラックホールができるときに生じる特異点」と「ホーキング氏が説明した、新しい宇宙の始まりとしての特異点」が、かなり似ているからです。 （成果5 7《ペンローズの宇宙の終わりの特異点とホーキングの宇宙の始まりの特異点》）
この特異点は時間のはじまりにおけるビックバンにかなり似ている。
（p.122『ホーキング、宇宙を語る ビッグバンからブラックホールまで』）
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このインフラトンを担う高密度に凝縮した「プレオン∴ヒッグス場ユニット由来の“縮みきったバネ”」が持っていたエネルギーの総和が、インフレーションとともに放出されるエネルギーであり（＝ビッグバンのエネルギー源となり）、その後、その高エネルギーを利用することで、第3世代まで各種の素粒子を創発すると考えられれます。
（成果2 19《物質の起源──10億対“10億＋1”の割合での反物質に対する物質の優位性》
成果5 1《この宇宙の開闢からの歴史》）
そもそものインフレーションを始めるきっかけ（引き金）は、何でしょうか？
その答えに関する有力なヒントは、次の記述にあります。
高まり続けたエネルギー密度がある臨界点を超えると、 重力が引力から斥力に変わり、ビッグバウンスが起きる。（『量子重力が予言するビッグバウンス宇宙』 日経サイエンス2009年1月号より）
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つまり、インフレーションの引き金は、単純に、インフラトン（プレオン∴ヒッグス場ユニット由来の縮みきり“4角形”が高密度に凝縮したエネルギーの総和）が、ある閾値（臨界点）を越えることにともなう“ビッグバウンス”であると考えられます。
なお、「高まり続けたエネルギー密度」に臨界点がある理由は、「プレオン∴ヒッグス場ユニットや原始ヒッグス場ユニット」由来の「縮みきり“4角形”」に蓄えられるエネルギーには限界があるからだと考えられます。
ビッグバウンス、インフレーション、ビッグバン、“高世代”の創発の過程の、おおよその幾何的モデルを示すと、次のようになります。
※インフレーションとともに、プレオン∴ヒッグス場ユニットの「縮みきり“4角形”」が“4面体”に変化する過程で、莫大なエネルギーが放出されます。
そのエネルギーがビッグバンのエネルギーに他なりません。
そうしてできたプレオン∴ヒッグス場ユニット由来の“4面体”の一部は、このビッグバンのエネルギーを利用しながら、少なくとも3世代までのクォークやレプトンを生成すると考えられます。
そして、これらが、非対称性（CP対称性の破れ）に分解することによって物質が反物質を上回ったと考えられます。
（成果2 19《物質の起源──10億対“10億＋1”の割合での反物質に対する物質の優位性》）
3世代までのクォークやレプトンになり損ねた方は、そのままプレオン∴ヒッグス場ユニットの“4面体”として残ります。それらこそがダークマターを構成するものの正体であると考えれば、つじつまが合います。
（成果5 11《ダークマター》）
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高密度に凝縮した「プレオン∴ヒッグス場ユニット由来の“縮みきったバネ”」の幾何的モデルを、便宜上、次の左のように示しました。
便宜上、さらにシンプルにして、下の右側の立方体のように示せることとします。
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高密度に凝縮した「プレオン∴ヒッグス場ユニット由来の縮みきり“4角形”」の幾何的モデル
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※これらの幾何的モデルは、いずれも、あくまで便宜的なものです。
すると、『プレオン∴×4の「縮みきり“4角形”」』が持っていたその高密度の凝縮が「ビッグバウンス および、インフレーション」の起きている際に、指数関数的に解放される様子を示す幾何的モデルは次のようになります。
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「プレオン∴ヒッグス場ユニット由来の縮みきり“4角形”」が持つ“高密度の凝縮”の指数関数的な解放を示す幾何的モデル
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高度に凝縮した
「プレオン∴×4の
縮みきり“4角形”」
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↓
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「高度な凝縮の開放」
（×1/8）
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↓
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「高度な凝縮の開放」
（×1/82）
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↓
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「高度な凝縮の開放」
（×1/83）
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↓
…
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※インフレーションにともなう、1/8倍、1/82倍、1/83…というように、指数関数的に高密度の凝縮が開放されている様子が示されています。
※これらの幾何的モデルも、やはり、あくまで便宜的なものです。 |
このプレオン∴ヒッグス場ユニット由来の「縮みきり“4角形”」の凝縮が指数関数的に解放され続ける結果、何が起こるでしょうか？
そのことについて、次のように説明できます。
| インフレーションの過程で、「プレオン∴ヒッグス場ユニット由来の「縮みきり“4角形”」」の高度な凝縮が指数関数的に開放される結果、その分布において“フラクタルなゆらぎ”が生まれた。 そして、 その“フラクタルな分布のゆらぎ”が、後の銀河、銀河団、超銀河団、ボイド… 等の宇宙の大規模構造を生む元となった。 |
「縮みきり“4角形”」の高度な凝縮が指数関数的に（例えば、1/8倍、その1/8倍、その1/8倍のように）解放される過程によって、「縮みきり“4角形”」の“フラクタルな分布のゆらぎ”が生じると考えられます。
それこそが、後に銀河、銀河団、超銀河団…等の宇宙の大規模構造を生む“エネルギー密度のゆらぎ”の原因であると考えるとつじつまが合います。
これまでの“インフレーション”と“ビッグバン”が意味する過程は、例えば、次のように説明されてきました。
『インフレーション・ビッグバン論では、単なる素粒子ではなく宇宙全体が、真空の量子的ゆらぎから一挙に生まれたとしている』
（p.90 『世界の論争・ビッグバンはあったか 決定的な証拠は見当たらない』 近藤陽次 講談社ブルーバックス）
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この従来の物理学パラダイムによる説明は、素スピノル物理学パラダイムによる（ビッグバウンスから始まる）“インフレーション”と“ビッグバン”の説明とは、異なるものです。
また、素スピノル物理学パラダイムの“インフレーション”は、“空間が膨張する過程”ではなく、「その後、空間が膨張できる初期条件を整えるような、“空間が収縮する過程”」であるという点でも、これまでの“インフレーション”とは意味が異なります。
（成果5 9《質量系と非質量系（宇宙空間…）の歴史》）
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従来の物理学パラダイム
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素スピノル物理学パラダイム
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インフレーションの原因
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真空の量子的ゆらぎ
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高度に凝縮している
プレオン∴ヒッグス場ユニットの
指数関数的な分散
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宇宙の大規模構造
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説明が困難
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簡単に（自然に）説明できる
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ダークマター
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説明が困難
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簡単に（自然に）説明できる
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インフレーションの意味
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空間（宇宙全体）の膨張
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「空間が膨張できる初期条件を整えるような“空間が収縮する過程”」
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それでも“ビッグバン”や“インフレーション”という言葉を使い続けるのは、“ビッグバン”や“インフレーション”が自然（nature）と調和している部分を持ち続けているからです。
素スピノル物理学パラダイムによる「ビッグバウンス・インフレーション・ビッグバン論」には、フラクタルな分布のゆらぎ（大規模構造の創発）やダークマターを簡単に自然に説明できるというメリットがあるので、これまでの「インフレーション・ビッグバン論」を、より自然（nature）と調和したものにグレードアップ（進化、成熟…）していると思われます。
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