宇宙の始まりに「無」から「有」が生じました。「有」であれば、それより過去の「有」があり、それは宇宙の始まりではないからです。「無」であれば、それより過去には何もありません。ですから、宇宙の始まりは「無」から「有」が生じなければなりません。
それでは、宇宙の始まりに「無から有が生じた仕組み」を説明します。
時間と空間そのものは変化しないので、始まりも終わりもありません。時空間は無限です。
そして、138億年前は時間と空間しかない「無」でした。その「無」から物質や光等の「有」が生じました。
では一体どの様にして、「無」から「有」が生じたのでしょうか。
138億年前の時空間には大きさのあるものやエネルギーは一切在りませんでした。つまり「無」でした。
そこには、長さがプランク長lpで太さ0の無数の「超ひも」が、大きさのない点に丸まっていました。そして、そのような無数の「超ひも」が1点に集まっていたのです。これを「超ひもの点」と言います。まだエネルギーはないので、「超ひもの点」は振動も移動もしません。
このように、宇宙の素である「超ひもの点」に大きさはありません。また、エネルギーも質量もありません。ですから動きもしませんし、他者に何の影響も与えません。
つまり、「超ひもの点」に観測されるものは何もありません。これは何もない「無」と等価です。
「超ひもの点」はヘーゲルの言う「即自有」です。「即自有」とは、有ると言うだけで他に規定されるものは何もない有(全く無規定な有)です。
「即自有」は、自分が有るとするだけで他には何もありません。「無」も自分が無いとするだけです。ですから、「即自有」と「無」の区別は、区別があるはずだと言う区別に過ぎないのです。
つまり、「即自有」も「無」も自分自身に等しいこと以外に何もないので、「即自有」と「無」は等しいのです。
∴「超ひもの点」=無です。
そしてエネルギー0の状態から、正のエネルギーと負のエネルギーが生じました。つまり「0=正のエネルギー+負のエネルギー」です。
この正のエネルギーと負のエネルギーが「超ひもの点」に与えられました。エネルギーを得た「超ひもの点」は、エネルギーの振動がその上を伝わることで、真っすぐプランク長lpに伸びました。点のままでは振動出来ませんし、振動が伝わると真っすぐ伸びる様は容易にイメージ出来ます。
正のエネルギーを得た「超ひも」はこの宇宙で真っすぐ伸び、負のエネルギーを得た「超ひも」は虚数の空間で真っすぐ伸びました。
そして、お互いの空間で超ひもは、半径プランク長lpの球体状に広がりました。超ひもの振動は光速度cで伝わります。光速度c=プランク距離lp÷プランク時間tpです。ですから、超ひもが広がるのにプランク時間tp掛かりました。
個々の超ひもは光速度cを超えて運動出来ますが、超ひもが完全に伸び切るまでは、ぐにゃぐにゃなのでお互いに絡まり動くことは出来ません。ですから、宇宙が半径プランク距離lpの大きさの球体に広がるのにプランク時間tp掛かったのです。こうして、宇宙創成からtp秒後に、宇宙は半径lpの球体に無数の太さのないlpの長さの超ひもが詰まった状態となりました。
個々の超ひもが伸び切ると、光速度cを超えて自由に動くことが出来ます。この空間で伸びた1本の超ひもはプランクエネルギーEpを与えられました。
ですから、1本1本の超ひもはプランクエネルギーEpの運動エネルギーを持ち、光速度cを遥かに超えた速度で広がりました。これが「インフレーション」です。
超ひもと超ひもは互いに結合する力があります。そのエネルギーはプランクエネルギーEpで力はプランク力Fpです。
宇宙のエネルギーがプランク体積(1辺がプランク距離lpの立方体)当たり1.22091×1028eV≒1019GeVになると、個々の超ひもが動く力はプランク力Fpとなります。
※詳細は★プランク密度とプランク温度を参照下さい。
これよりも広がると超ひもの運動エネルギーが低下し、個々の超ひもの動く力はFpより小さくなり結合する力が上回るので、超ひもは得た運動エネルギーEpを光として放出して静止し、お互い結び付いて「超ひもの網」となります。つまり、プランク体積に1本のEpの運動エネルギーを持った超ひもがある状態にまで広がると、「真空の相転移」が起こり「超ひもの網」が形成されます。
そして、放出された光がそれに入射し、物質と反物質が対生成され、それらが対消滅し膨大なエネルギーが放出され、ビッグバンが起こりました。
この様に、何もない「無」から実数の空間と虚数の空間でビッグバンが起こり、宇宙が誕生しました。これを「無からの宇宙の創生」と言います。つまり、宇宙には我々の実数の空間と虚数の空間の2つの「パラレルワールド」が在るのです。
この宇宙の距離は実数ですが、虚数の空間の距離は「i」が付きます。ですから虚数の宇宙では
光速度c=ci[m]÷1[s]=ci[m/s]
です。∴
①エネルギーE=m(ci)2=-mc2
と負の値になります。
また「エネルギーE=質量m×加速度a×距離l」です。虚数の宇宙では、加速度=ai[m/s2]、距離=li[m]なので
②エネルギーE=m×ai×li=-mal[J]
と負の値になります。
①と②より虚数の空間では、質量mの物質が持つ負のエネルギーは、同じ質量mの物質を毎秒ci[m/s]づつ加速する力でci[m]動かすと計算できます。
では、虚数の空間のプランク単位系を検証します。
プランク長lp、プランク時間tp、プランク質量mp、プランクエネルギーEp、プランク力Fp、光速度c、ディラック定数hバー、万有引力定数Gです。虚数の空間の光速度は前記のとおりci[m/s]と虚数です。∴
プランク長lp=c×tp=ci×tp=lpi
で虚数です。
プランク時間tp=lp/c=lpi÷ci=lp/c=tp
で実数です。
ディラック定数hバー=mplp2/tp=mp(lpi)2/tp=-mplp2/tp=-hバー
で負の実数です。
万有引力定数G=lp3/mptp2=(lpi)3/mptp2=-(lp3)i/mptp2=-Gi
です。
プランク質量mp=√(hバーc/G)=√(-hバーci/-iG)=√(hバーc/G)=mp
で正の実数です。
虚数の空間では、これらを最小単位として物理計算することが出来ます。そして、上記のとおり、距離は虚数、時間は実数、質量も実数です。以上を「kothimaroの無からの宇宙の創成」と呼びます(2017/12/13 PM23:23)。
言葉を変えて再度説明します。
宇宙の温度の低下に伴い、今まで光速を超えてバラバラに飛び回っていた超ひも(これを偽の真空＝エネルギーの高い真空と言う)が、網状に固定された(これを真の真空=エネルギーの低い真空と言う)た(これを「真空の相転移」と言う。相転移とは水蒸気が氷となる現象を指す)のです。
そして、飛び回っていた超ひもの運動エネルギー(偽の真空の運動エネルギー)を光として放出し、静止して結晶状に結合し超ひもの網を形成しました。
放出された光は、超ひもの網(真の真空)に入射し物質と反物質が対生成され、それが衝突して対消滅し、膨大なエネルギーが放出され、ビッグバンが起こったのです。
つまり、真空が相転移するまでの時期がインフレーションです。その時期、ものは光速を遥かに超えて飛び回ることが出来たので、宇宙は光速を超えた膨張が出来たのです。
真空の相転移後は、真空が固定され超ひもの網が形成されたため、ものはその上を振動として伝わるので、ものの速度の上限は光速となりました。
ですから、インフレーションと言うのは、宇宙創成のプランク時間tp後(5.39116×10-44[s])に始まって、10-33秒後に終了した宇宙の異常膨張のことを言います。インフレーション前の大きさは、プランク長lp(1.616229×10-35[m] )です。
宇宙創成からプランク時間tpまで、宇宙は通常膨張しました。この期間を「プランク世界」と言います。その膨張速度は、速度の上限である光速度cでした。光速度c=lp/tpです。ですから、宇宙は点からtp秒でlp[m]の大きさに膨張したのです。
その後、インフレーションにより光速を遥かに超えて膨張し、インフレーション終了時に、直径1cm以上になりました。そして、ビッグバンが起こりました。
プランク世界で自由に飛び回っていた超ひもが、宇宙のエネルギーの低下に伴いお互いに結び付きました。これを「真空の相転移」と言います。自由に飛び回っていた超ひもは、運動エネルギーを光として放出し、静止してお互い結び付きました。
放出された光は、超ひもの網に入射し物質と反物質が対生成し、それらが衝突し対消滅して膨大なエネルギーが放射され、ビッグバンが起こりました。
プランク世界で、正と負のエネルギーを受け自由に動き回る1本1本の超ひもの運動エネルギーが、プランクエネルギーEpです。それを光として放出し、その光が静止して結びついた超ひもに入射します。
1本1本の超ひもは、プランクエネルギーEpを持ったので、その質量はプランク質量Mpです。プランク質量Mpの粒子が、プランク距離lp置きにギッシリ詰まった密度がプランク密度ρpです。
超ひもの太さは0です。ですから宇宙創成からプランク時間tp後のプランク長lpの大きさの宇宙に振動していない1次元の超ひもは幾らでも入ります。
超ひもは運動エネルギーEpを持つので、伸び切った後は光速度cを遥かに超えて移動しました。宇宙のエネルギーがプランク体積当たりプランクエネルギー未満になると、超ひもは結びつき「超ひもの網」を形成し、運動エネルギーを光として放出し、その光が超ひもに入射してプランク質量Mpを持つ3次元の粒子となりました。ここまでがインフレーションです。
そして、このインフレーションが終わった時、宇宙は直径1cmを超えるプランク密度の火の玉宇宙となりました。
プランク質量Mpがプランク加速度ap(c/tp[m/s2])で動くと、その力はプランク力Fpです。プランク加速度apのプランク質量Mpの粒子がプランク距離lp置きにギッシリ詰まると、プランク温度Tpになります。ですから、火の玉宇宙の温度はプランク温度Tpです。
∴インフレーション終了時の宇宙の温度は、プランク温度です。その後、対生成した物質と反物質が衝突し、対消滅して膨大なエネルギーを放出し、物質が四方八方へ飛び散ったのです。
対生成したのですから、物質と反物質は同量の筈です。それなら物質と反物質が対消滅すると、何も残らない筈です。ではなぜ、この宇宙に物質残ったのでしょうか。
先ず、対生成から説明します。
真空に強い光が入射すると、物質と反物質が対生成されます。この仕組みを超ひも理論を使って説明します。
物質や光は、超ひもの振動で表現されます。物質や光として振動する超ひもは物質や光と観測され、振動していない超ひもは真空と見えます。
真空には、「真空の相転移」により超ひもが繋がった「超ひもの網」があります。
そして、強い光を真空(振動していない「超ひも」)に当てると、粒子と反粒子が対生成します。物質としての波と反物質としての波は、鏡に写した様な反対の波です。これを「CP対称性」と言います。粒子と反粒子はCP対称性を有し、互いに鏡像です。
1本の「超ひも」の中央に、強い光が当たりそこに振動が生じます。その振動は、中心から両端に向かって超ひも上を伝わります。
1本の超ひもの両端から出る波は、同じ高さの山や谷を描きながら互いに遠ざかります。つまり、両端から出た2つの波は、互いに鏡像です。故に超ひもに強い光を当てると、両端から粒子と反粒子が生成されます。これが「対生成」です。
対生成された電子(粒子)はマイナスの電荷を、陽電子(反粒子)はプラスの電荷を持ちます。宇宙の始まりで、真空の相転移により放出された強力な光が真空に入射し、同量の物質と反物質が対生成され、その後衝突し対消滅して膨大なエネルギーが放出され、ビッグバンが起こりました。
しかし、物質と反物質は同じ量だけ対生成したのですから、これらが対消滅すると全て光となってしまい、宇宙には何も残らない筈です。しかし、現実には物質が残っています。これは何故でしょうか。
これから、宇宙に物質が残った仕組みを説明します。
超ひもの両端をAとBとします。前記の説明のとおり、光を入射するとAから物質がBから反物質が生成されるとします。
そして、端Aと端BがA-Bと繋がり「超ひもの網」が形成されて行きます。
宇宙創成からプランク時間tp後、無数の超ひもは半径プランク長lpの球体の中に在りました。超ひもの太さは0なので、この大きさの宇宙に入れたのです。
宇宙創成時には、無数の超ひもは点にまとまりその球体の中心Oにありました。その後超ひもの点はエネルギーを受け、その振動が超ひも上を伝わり無数の超ひもは伸びたのです。
ですから、超ひもはこの球体の中心Oに片方の端があり、球体の表面上にもう片方の端があることになります。そして、どちらかが端Aで他方が端Bです。
この状態から、無数の超ひもの端Aと端Bが繋がって行きます。球体の中心Oにある端は、確率上AとBが同数です。しかし現実には、物質を生成する端Aの方が僅かに多かったのです。
ですから、①中心に端Aを置いた多数の超ひもの反対側の端B(球面上にある)に、②中心に端Bが在る超ひもの端A(同じく球面上にある)がくっ付きます。そして、超ひも②は反転し端Bを外に向けます。その端Bに③他の超ひもの端Aがくっ付きます。
この様にして、超ひもは端Aを中心に向けた形で層①②③④⑤⑥・・・が真珠の層の様に増えて行きます。
すると、物質は常に中心方向へ向けて生成され、反物質は常に外側に向けて生成されます。故に、宇宙の中心方向では物質の方が濃くなり、宇宙の外側方向では反物質の方が濃くなりました。
その為、宇宙の中心付近では対消滅しても物質が多く残りました。逆に、宇宙の外側では反物質が多く残りました。
そして、中心にある物質と外側にある反物質は反発し合い、反物質は宇宙の遥か彼方に飛んで行ってしまったのです。この様にして、物質で構成された宇宙が形成されました。
その後、超ひもは端Aを中心に向け結び付いている異常な状態(宇宙創成の瞬間にはその形で結びつかざるを得なかった)から、きちんと規則正しい結晶状に並び変え、現在の「真の真空」になりました。
以上を、「kothimaroの宇宙に物質が残った仕組み」と呼びます(2017/12/12 PM23:26)。