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』
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》
現在、この宇宙では、熱力学第2法則が成り立ち、エントロビーの増大し続けていることが観測されています。
しかし、そもそも、熱力学第2法則が成り立つためには、「そこから新たにエントロピーが増えていけるようなコンディション」、すなわち、初期条件が必要不可欠です。
そして、その初期条件を、天然の“新しいブラックホール”こそが、自然に作っているとしたら?
すなわち、天然の“新しいブラックホール”が作られる過程こそが「この宇宙で、熱力学第2法則が成り立つための初期条件(この宇宙でエントロピーの増加を可能にする元々の“エントロピーが低い状態”)」を提供してくれているとしたら?
すなわち、その天然の“質量系のエントロピーをリセットするしくみ”のおかげで、 エントロピーの増加を許容するフレッシュな“この宇宙”が誕生する下地が生まれたのだとしたら?
すなわち、もしも、新しいブラックホールの形成こそが、新しい宇宙の始まりの準備だとしたら?
すなわち、もしも、「2《新しいブラックホールの中で起こること概論》で説明した新しいブラックホールがたどり着くゴール」と「1《この宇宙の開闢からの歴史》で説明した宇宙のスタート」が等しいのは、偶然ではなく、必然的なことだとしたら?
すなわち、もしも、「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、かなり似ていることは、偶然ではなく、必然的なことだとしたら?
『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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──すべて、つじつまが合います。
よって、素スピノル物理学パラダイムは、次の仮説を立てます。
仮説5-7.1 「新しいブラックホールが作られる過程」は、「質量系において、熱力学第2法則が成り立つための初期条件(エントロピーの増加を可能にする、元々の“エントロピーが低い状態”)」を整える過程であり、なおかつ、新しい宇宙が生まれるための準備に相当する。
この仮説は、言い換えると、「ブラックホールが新しく作られる過程で、質量系の秩序が高まり続け(質量系のエントロピーが低下し続け)ることが、新しい宇宙のスタートのための準備である」ということを意味します。
具体的に言えば、ブラックホールが新しく作られる過程で、大きな重力によって、「プレオン∴×4の「縮みきり“4角形”」」が集中する過程こそが、質量系におけるエントロピーを低下させる過程であり、これが、新しい宇宙のスタートのための準備である」ということになります。
※次の記述は、この仮説を支持する有力な説明の1つに相当していると思われます。
『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) |
すなわち、「原始ヒッグス場由来の素スピノル×4の「縮みきり“4角形”」」や「プレオン∴×4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ことが、この記述のような“臨界点”を生むと考えられます。詳細な検討は、今後の課題です。
もし、この“ビッグバウンス”が、新たな宇宙の誕生に相当するのなら、この宇宙は、やはり、決して“完全な無”から生まれたわけではないことになります。
そして、なおかつ、もし、“すべてがリセットされてしまう”前に、その臨界点に到達できるとすれば、“過去の情報”を部分的に保持できることになります。そして、宇宙は、歴史を持つことになります。
つまり、宇宙は、本当の意味で、進化できることになります。
(“本当の意味”での宇宙の進化とは、“1つの個体の発生&発達”と類推される“宇宙の進化”という意味ではなく、“遺伝子の書き換えにもとづく世代のターンオーバーを通じた生物の進化”と類推される“宇宙の進化”という意味です)
(8《Cosmological Natural Selection〈宇宙論的自然選択〉概論》)
※この説明は、一般相対性理論(連続な時空)を前提として生まれた、ペンローズ氏やホーキング氏らが厳密に示した“特異点”を、(不連続な時空を前提して生まれた)「プレオン∴×4の「縮みきり“4角形”」」の集合に置き換えたものに相当すると言えると思います。
そうだとすれば、ホーキング氏の特異点定理は、「新しいブラックホールが、新しい宇宙の始まりの準備ある」という考えの先駆けに他ならなかったことになります。
なお、次のような記述も参考になります。
『特異点はsingularityの訳語であるが、訳者は『相対論的宇宙論』では、特異性という言葉を用いた。しかし、特異性というと「特異なこと」というように受けとられ易いので、本書では特異点に統一した。しかし特異点といっても、かならずしも点とは限らない、大きさを持つ領域の場合がある。その意味では、特異領域とでもいう方が適切かもしれない。しかし、特異点という言葉は、数学でもよく出てきてなじみ深いので、特異点で通すことにした』
(『ブラックホールと宇宙の崩壊』 P・C・Wデイヴィス著 松田卓也訳 二間瀬敏史訳 p.262 下線は筆者によります) |
なお、厳密に見れば、ペンローズ氏&ホーキング氏の特異点定理において無限大が生じるところは、素スピノル物理学パラダイムと異なります。それはやはり前提の違いによります。それらを示すと次のようになります。
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ペンローズ-ホーキング
の特異点定理 (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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一般相対性理論という
抽象的な数式の解釈
(前提)
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時空はプランクスケールの世界でも連続である
どんなにプランクスケールの世界でも微分可能である
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時空は、プランクスケールの世界では不連続である。
一般相対性理論の数式は、近似に過ぎない。
プランクスケールの世界では
微分不可能である
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不確定性原理
(不確定性関係)
という抽象的な数式の解釈
(前提)
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いかなるコンディションでも
(重力の強弱に関わらず)
“常に成り立つ”
不確定性原理(不確定性関係)が、 プランクスケールの自然(nature)の
振る舞いを決める
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前提
↓
結論
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何に至るのか?
(結論)
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(大きさを持たない)特異点に至る
→無限大が生じる
※一般相対性理論による無限大の重力と不確定性原理(不確定性関係)
による無限大のエネルギーや運動量が生じることになり、理論が破綻する(矛盾に突き当たる)ようです。
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強い重力場を作る
「プレオン∴×4の“4角形”
(縮みきったバネ)」の集中に至る
(特定のサイズを持つ)
(有限のエネルギーを持つ)
→無限大は生じない。
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素スピノル物理学パラダイムによれば、(大きさを持たない)「特異点」に至ることも、「無限大」が生じることもなく、特定のサイズ、有限のエネルギーに至ります。
ホーキング氏は、「ホーキング-ペンローズの特異点定理」における無限大の問題(矛盾)を解消するために、すなわちも、従来の物理学パラダイムを守るために、大胆に、虚時間や無境界仮説を考え出し、“宇宙に始まりも終わりもない”という考えを発表しました。 しかし、もしかしたら、「無限大の問題(矛盾)」の解消と引き換えに、「特異点こそが宇宙の始まりである」と考えた学位論文のときのアイデアの方が犠牲になってしまったと言えるのかもしれません。なぜなら、素スピノル物理学パラダイムは、「無限大の問題」を解消するともに、「特異点こそが宇宙の始まりである」というアイデア、「熱力学第二法則(エントロピー増大の法則)と調和している新しいブラックホールの形成過程こそが、新しい宇宙の始まりの準備である」という仮説、すなわち 『「新しいブラックホールが作られる過程」は、「質量系において、熱力学第2法則が成り立つための初期条件(エントロピーの増加を可能にする、元々の“エントロピーが低い状態”)」を整える過程であり、なおかつ、新しい宇宙が生まれるための準備に相当する。』という仮説を立てているからです。
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