エレガントな宇宙

エレガントな宇宙
超ひも理論がすべてを解明する
著者： ブライアン・グリーン
http://books.rakuten.co.jp/vote/NS/CSfLastGenGoodsPage_001.jsp?GOODS_NO=1402381

ブライアン・グリーンか。。　あいつも偉くなったな。

超キモ理論

おまえら読んだか？
読みやすかったろ？

ブリリアントグリーンなら知ってるぞ。

大統一理論まであと何年かかるの？
統一されたらどうなるの？

>>6
もう統一されているがそれが合っているかは一生わからないだろう。

肝心の部分の記述がスカスカで、最近の話題の分かりやすい
レビューを期待していた自分的にはハズレだった。
超弦理論の記述も、最近の話は追ってないんでは？
各論化してない brain world のいいレビューって
ないんでしょうか。（当方、観測系のＢ４レベル）

>>8
brane world ならば Randall & Sundrum の話ですね。
素粒子論でのレビューは存じませんが、brane での
重力理論だったら、数理科学にあったように思います。

>>9
大御所「坂東お姉さん」の本はどう？

>>9,10 情報ありがとうございました。数理科学のバックナンバー、
探してみます。坂東（昌子？）先生の本とは？
「物理と対称性 クォークから進化まで」のことでしょうか？
それとも別に新著があるのでしょうか？（海外在住のため、
ちょっと日本の情報に疎くなってます。すいません！）

>7
なにがどう統一されてるのか教えてくださいよ、社長！。
今夜いい娘つけますからー。

Ｐ４８０まで読みました。素朴な疑問なんですが、１５０億年後に
はじめて宇宙の年齢を調べる（というか理論的に考察する能力を得た）人類
（もちろん地球外）も、やはりこう宣言するんではないでしょうか？
「宇宙は１５０億年前にビックバンではじまった」と。
背景放射が一様なのは地球から観測できる範囲が光の達する
範囲に限られているからであって、インフレーション宇宙論はやりすぎ
なのではないでしょうか？
１５０億年前にビックバンが起ったというのなら、現在観測できる
恒星の地球との相対速度は、どの方向、どの距離にある恒星も
逆算すれば１５０億年前一点に収縮するように巧い具合に遠ざかって
いることが立証されているんでしょうか？
でないと、わたしのように物理に素人の人間は
「宇宙の年齢と光の速度には何か因果関係でもあるのか？」と
思ってしまいます。
インフレーション宇宙論を標準宇宙論と背景放射の齟齬の問題（地平線問題）
以外に立証する術、あるいは傍証は果たしてあるのでしょうか？

今日はこれ買ってこよ

>>11 物理学最前線シリ〜ズの、中野の旦那と一緒に書いた本です。

good review

http://www.moriyama.com/2001/sciencebook.01.12.htm#sci.01.12.03

>>13
なんか根本的なところで勘違いしてるように思われます。

>17
なんでですか？

＞ブリリアント・グリーン略してブリリリーン
ﾌﾟ・・・ｷﾞｬﾊﾊﾊﾊ！

>>13
なぜ、そうなるのでしょう？
１５０億年後には、現在よりも１５０億光年くらい遠方まで、宇宙が
見渡せるようになっているのではありませんか？
１５０億年後には、現在観測できるどの方向、どの距離にある銀河も
逆算すれば３００億年前一点に収縮するように巧い具合に遠ざかって
いるのではありませんか？

>15 レスありがとうございます。帰国したときに探してみます。

>20
150億光年より先の宇宙と言うのは、観測できないんじゃなかったっけ？
それより先の光はこちらに到着しないから。
光速以上の速さで地球から遠ざかっているので。
地平線よりさきの宇宙法則は無視していいという取り決めがあるのは知っています。
でも、１５０億年より遠い過去にビッグバンがあったのなら
背景放射が均等になるだけ、つまり現在の宇宙の端から端まで情報伝達
が可能なゆっくりした膨張速度であったとも言えるんじゃないでしょうか？

>>19
十日かけて味わったか？

やっぱり僕は一般相対性理論であっぷあっぷだよ...
そんなに次元を増やさないでくれ!!

>>22
なぜ見ることのできる限界距離が150億光年か、
そして宇宙の年齢が150億年か分かってますか？
ちょっと考えたら分かると思うよ。
っていうかなんか地球が「宇宙の中心」にあるような
イメージで考えてないか、君は。

>25
ん？どういうこと？

＞２５
かえって逆じゃないかな？
実際のところ観測できてる範囲がどのくらいかわかりませんけど、
全天のどの方向も１５０億光年まで観測できてるというのは
却って不自然じゃないですか？
ある方向は９０億年までしか観測できないというのならわかります。
全方向が１５０億光年まで観測できるというのは、それこそ
地球がビックバンの爆心地であったということになりはしない？

＞２５
それと後半の問いがよくわからないんです。
なぜ、宇宙は１５０億歳だときまってるんですか？
地球から観測できる範囲は１５０億光年遠方まで、
それが一点に収束したのだから１５０億年前、
そういうふうに決めたのですか？

なんだ。
ハッブル定数を逆算したら８０億歳にしかならないんじゃないですか。

>>27
宇宙の年齢が150億年だとしたら、
150億光年より先は絶対に観測できない。
これはわかりますか？7
そして、宇宙が誕生した瞬間に発生した光が今まで
ずっと飛びつづけたとして、最大で何光年飛ぶことができるか。
わかりますか？

＞３０

＞そして、宇宙が誕生した瞬間に発生した光が今まで
＞ずっと飛びつづけたとして、最大で何光年飛ぶことができるか。
＞わかりますか？

何光年ですか？

氏ね。

＞３０
１５０億光年遠方の天体が観測できないのは、１５０億光年先が宇宙の
最果てだからなのではなく、それ以上離れると地球との相対距離が光速を
越えて離れて行くからなのでしょ？
観測できる半径１５０億光年の天球は実際の宇宙のうちの一部だと考えるのが
自然だと思いますが。

遠くを見ることは過去を見ることと同等なの。

お答えがないようなので質問を変えます。
１５０億年後、ハッブル定数は現在と同じですか？

>>35
違います。それは一様等方を仮定した Friedmann 方程式で、
さらに「平坦な宇宙」を仮定すると、時間に反比例する
ことが分かります。

>36
ありがとうございます。
あの計算式によると（いろいろ可変要素はあるんでしょうが）
１５０億年後、宇宙の2点間の距離にたいする乖離速度は
今より大きくなるのでしょうか？小さくなるのでしょうか？
また、過去膨張速度が遅くなった時期があるかもしれないと
ありますが、それをもってしても少なくとも現在、地球を中心とした
半径１５０億光年の天球が驚くほど一様なのは不自然なのでしょうか？

不自然だろ。過去に行くほど密度が高くないとおかしい。

>38
なぜですか？
膨張速度が充分遅くて現在の天球の端から端まで情報伝達する時間が有れば
今の一様な宇宙は説明できると思います。
かえって１０のマイナス３４乗秒後までに急激に膨張したという理論では
その後の宇宙の出来事（例えばブラックホールがある地点で出来た）を
一様に天球に伝える機会が永遠にないことになるじゃないですか？
インフレーションによって一様に拡散した物質もブラックホールで
失われてしまうなどの事態によって一様さにひずみができるはずです。
わたしのような物理を知らない者には、インフレーションがあったにせよ
なかったにせよ、われわれが観測しうる半径１５０億光年の天球がこれほどに
一様なのは、発生後に充分情報伝達ができるだけのゆっくりしたスピード
で膨張していた（時期がある）、つまり背景放射が均一になるだけの調整がなされていたと
考えるのが妥当な気がするのです。
インフレーション理論が一般相対性理論のある方程式の別の解から
はじまった理論なのは「エレガントな宇宙」にも書いてありましたから
承知してます。でも、現在のハッブル定数を逆算した宇宙年齢が８０億歳に
しかならないという事実と背景放射が一様なのは、「過去の膨張速度は
現在より非常にゆっくりしていて、少なくとも半径１５０億光年の天球は
端から端まで充分放射が均一になるだけの環境に置かれていた」と
一直線に考えることが許されないのかわからないのです。
ですから、インフレーション理論から導かれる解が他の理論と整合性を
持っているなどの傍証があるのか、と聞いているのです。

>38
それに過去の宇宙が現在よりも稠密だったとしたら
ブラックホールの発生が周辺にもたらす影響は今より甚大だったはずですよ？
しかも発生頻度も現在より大きかったかもしれないじゃありませんか？

>>40
ブラックホールの発生頻度について見積もるならば、
おおざっぱに
無限遠から見た Schwarzschild BH の horizon 半径を
持ってきて BH の体積を計算し，BH の平均密度と半径の
関係を調べてみて下さい．

発生頻度がそんなに高くなりそうもない事がすぐに
わかるでしょう．過去は輻射優勢ですから輻射圧による
収縮の妨げもありますし．

Schwarzschild BH といのは何ですか？

>>34
(ﾟдﾟ)<ｷｮｳﾐﾌﾞｶｰ

＞過去は輻射優勢ですから輻射圧による
＞収縮の妨げもありますし．

これはブラックホールの収縮圧力が今より低かった、という意味ですか？

あげ

>>43
鏡を覗いて下さい。
鏡の中に見えるあなたは、過去のあなたです。

>>44
まず、ブラックホールは密度揺らぎの小さな宇宙ではほとんど出来ない事を理解して下さい。
また、密度揺らぎは基本的に成長するモノで、過去は小さかった事を理解して下さい。

>>46
そんなこと言われたら怖くて鏡が見れないＹＯ！

＞４７
「密度揺らぎ」というのは何ですか？
本に書いてあるところの「量子的じたばた」のことですか？
まったく逆の事が書いてあるように思いましたけど、それは誤解ですか？
原初の宇宙はひもと空間のはげしい揺らぎに満ちていて
あるひもとスーパーパートナー粒子の衝突によって
空間の巻き上げを抑制する力がほころび、３つの次元が爆発的に
拡張したと・・・
また、運動する許容範囲が狭ければ狭いほど粒子は激しく運動する
という素粒子の性質は入れ物が宇宙の場合に限っては適用されないのでしょうか？

>>13
本当に知りたいなら、まず、物理の基本的な所から始めないと理解できないよ。
まず、適当な宇宙論の入門書を読みましょう。
(その前に、ある程度、物理の基礎を押えた方が良いかも知れません。)
特に、>>49で自分で書いている事を理解するにはある程度は場の量子論や弦理論を
理解しないと…。

むしろ不自然に感じませんか？
インフレーションによって爆発的に宇宙が拡張したために均一性が
保たれたが、その後、遠方同士の干渉は一切断たれた。
宇宙が一様なのはインフレーション時にあまりにも見事に物質が
一様に拡散したためで、その後、奇跡的に放射の片よりがないまま
現在にいたる。
どこか文脈がおかしくありませんか？

衒学的で瑣末な事はいいですから、インフレーション理論が
別の理論と整合性があるという傍証を教えてください。
みなさん、それを知らないんでしょ？

以上、書き込みは終わります。
すいませんでした。

>>13
>>51の文章には多少変な所もありますが、大体正しくインフレーション理論
をとらえています。
「あまりに見事に」→「自然に」
「奇跡的に」→「自動的に」
くらいの訂正で良いでしょう。
あとは、物理を勉強すればこの文章の本当の意味が理解できるでしょう。

ところで、その別の理論というのは何ですか？
あと、インフレーション理論はCOBEなどの複数の観測結果により
強く支持されている事は覚えておいて下さい。
インフレーションを支持しない人や理論も小数ですがあります。
あと、インフレーションは現時点では厳密に立証されていないので念のため。

原書しか読んでないんだけど、'quantum fluctuation'って、
グリーンの本じゃ「量子的じたばた」？！なんか笑える。

宇宙が階層的になっていて、今われわれが普通に観ている宇宙自身が、
その外側の階層の宇宙に存在する某ブラックホールの中部に含まれて
いたりはしませんか？

>>55
おしい！ 中部ではなく関東甲信越でした。

やっぱりおかしいです。

>>57
おかしいと思うなら、おかしいと思う所と、その理由を説明して下さい？

>>51では１３が何故に疑問を抱いているのか分からんのだが…

宇宙は存在しません。

>>55
　それはすばらしい。ＳＦ作家としてデビューしてみないか？

>58
この記事があがったのでこのスレを思い出したのです。
http://news.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1017936391/
１３０億年前と現在とでどのくらい（現在観測可能な範囲の）
宇宙の容積が変わったのか知りませんが、
少なくとも１３０億年まえには巨大なブラックホールが
出来るだけの物質の密度の偏りがあったのですよね。
そうであるにもかかわらず現在背景放射が均一なのは
宇宙の端から端まで情報の伝達が可能な
ゆっくりした速度で膨張していると考えるほうが自然じゃないですか？
COBEの観測結果というのは、地上の観測にくわえ宇宙空間で
観測してもより高精度で全方位の放射が均一だということ
だけなのではないでしょうか？（知りませんが）
それ以外にインフレーション理論を支持する新たな観測結果が
得られたというのでしょうか？
だいたい、ハッブル定数を逆算すると８０億年にしかならない、
しかしそれより古い天体が現実として存在する、
だから宇宙年齢は１５０億歳から２００億歳ということにしておく、
というのがすっきりしないですし、その期間で現在の観測可能な
半球１５０億光年の宇宙の天球が一様なのは不思議だから
開闢の初期に爆発的な膨張があったという話法では、
元々少なすぎる材料から理論が構築され矛盾を解決するため
あらたな理論を糊塗していくこういうような異形な印象をうけるのですが
（もっとも私はインフレーション以外の本書の記述は別段異形とは
感じていません、コウノケンイチほどではありませんのでｗ）
以上、典型的文系の人間の感想です。

＞＞１３
で、何が問題なのか？
>>58の文章に対する添削が欲しいのか？

↑ ×>>58 ○>>61 すまそ

>62
では順を追ってお聞きします。
１３０億光年前、現在観測可能な半径１５０億光年の天球は
どのくらいの大きさだったと考えられますか？

>>61
宇宙背景放射はビッグバンの数十万年後に起こった宇宙の晴れ上がりの名残り。
したがって宇宙背景放射の均一性はそのころの密度の均一性を示すもので、
それから２０億年も経った１３０億年前に大きな密度の偏りがあっても
おかしくはない

>>61
>だいたい、ハッブル定数を逆算すると８０億年にしかならない、
>しかしそれより古い天体が現実として存在する、
>だから宇宙年齢は１５０億歳から２００億歳ということにしておく
どこでそんなデタラメを覚えたのやら

おーざっぱには正しいと思われ。

観測によると、今の宇宙は物質優勢から真空エネルギ優勢への転換期。
宇宙開闢後、数1000年〜今までは物質優勢と近似すると、

ハッブル地平線サイズ ∝ 宇宙年齢
スケールファクタ ∝ (宇宙年齢)^(2/3)

ってことは 宇宙年齢が現在の1/10くらいのころの
ハッブル地平線サイズは現在の 0.1 で、
スケールファクタは現在の (1/10)^(2/3) ≒ 0.21 くらい。

スケールファクタの時間変化は、天球のサイズの時間変化に比例する。

で、こんな事を聞いてどうする？

>だいたい、ハッブル定数を逆算すると８０億年にしかならない、

逆算すると、だいたい130億年だが…

>65>66
８０億歳という数字はこちらのページで見つけました。
http://www.starclick.ne.jp/backnumber/1999Sum/faq/nenrei.html
関連サイトを巡回すると１９９９年の段階でＮＡＳＡは宇宙年齢を
１２０〜１３０億歳だとしているようですね。
http://www.astroarts.co.jp/news/1999/06/990602univ-age/index-j.shtml
あれ？１３０億光年彼方のクエーサーはいつ誕生したんでせう？ｗ
宇宙の晴れ上がりは開闢後１００万年後ぐらいですか？
ねえ、あなた。いつできたんでしょうね？ｗ>65

だいたいハッブル定数から逆算して宇宙年齢を決めると観測結果と
齟齬をきたすというジレンマは今でも延々続いている問題で
標準的な（？）インフレーション理論も訂正を余儀なくされているようじゃないですか。
http://www.newtonpress.co.jp/search2/DATA/img_mhtm/m1996/m199604/c199604p048a.html
それなのにインフレーション理論に疑義ありといっただけで
脊髄反射のごとく、否といいきる人の頭はどうなってんでしょうねぇ？

第一、空間のゆらぎが物質を産むゆりかごでそれが現在も残されている
というのなら光子はどこからでも生まれてきて背景放射は平坦になりはしませんか？
そうなればインフレーションなどなくてもいいのでは？
と思う私はおかしいんでしょうか？

で、もう一度質問、１３０億年前、現在の半球１５０億光年の天球は
どのくらいの大きさでしたか？
答えられる人いないでしょうが。ｗ

>68
ん？それは１３０億年前の天球のサイズのことですか？
それなら１３０億年まえに誕生したブラックホールの影響を受けた
範囲は今どのくらいまで膨張していますか？
まさかブラックホールの事象地平の範囲にかぎられてそれ以外の
空間には全く影響がなく１３０億年経過したなどとは言いませんよね。
ブラックホール方向への放射は吸収されているはずですから
その空間の放射は希薄になってるはずですよね。
その範囲は膨張しているはずですがいかかでしょう？

>>70
> ８０億歳という数字はこちらのページで見つけました。
> http://www.starclick.ne.jp/backnumber/1999Sum/faq/nenrei.html

データが古過ぎます。(藁

> 関連サイトを巡回すると１９９９年の段階でＮＡＳＡは宇宙年齢を
> １２０〜１３０億歳だとしているようですね。

知らないから教えてあげるけど、ちょうどこの頃、宇宙の加速膨張が発見されたのね。
普通のベキ的膨張から計算すると、宇宙年齢８０億年というのが出るんだけど、
加速膨張の効果も考えると、134±16億年ってなるの。

>>70
> だいたいハッブル定数から逆算して宇宙年齢を決めると観測結果と
> 齟齬をきたすというジレンマは今でも延々続いている問題で
> 標準的な（？）インフレーション理論も訂正を余儀なくされているようじゃないですか。
> http://www.newtonpress.co.jp/search2/DATA/img_mhtm/m1996/m199604/c199604p048a.html

これも、データが古過ぎます。１９９５年の話じゃん。というか、

＞ しかし何らかの理由で真空のエネルギーが完全にゼロとなるのではなく，
＞ 現在の宇宙の物質エネルギーの
＞ 何倍か程度残されているとすると，宇宙年齢の矛盾は一挙に解決するのである。

解決方法も議論されていて、実際その通りになったの。
資料はちゃんと良め。

>>70
> で、もう一度質問、１３０億年前、現在の半球１５０億光年の天球は
> どのくらいの大きさでしたか？
> 答えられる人いないでしょうが。ｗ

68の説明は君には難し過ぎたかな。（藁
ラフな評価だと当時の天球のサイズは現在の20%くらいという事。

６年も前の国際会議の会議録を持って来て「今でも延々続いている」って化石のような奴。
インフレーション理論マンセーというつもりはないが、少なくともお前が言うような、
ハッブル定数から出した宇宙年齢より古い天体がある問題は既に解消されていて延々と
続いてなどいない

>72
では開闢後最大で２０億年後にできたであろうブラックホールの影響は
全天の一様さに齟齬をきたさない程度に微々たるものであったと
あなたは断言されるわけで？よくもそんなパラダイムに縛られた
断言がおできになりますねぇｗ

最近になって膨張速度が増し、以前はそれほどの膨張速度はなかった、
これなら私も納得しますね。それ以前の膨張速度が緩慢であったがゆえに
現在背景放射は均一なのだとも考えられますから。
つまり>65は全くの逆で、背景放射は最近の膨張速度増大以前の
宇宙が均一であった証拠だとも思っても良いことになりますね。
極端にいうと全宇宙の半径は１５０億光年をはるかに超え
開闢も１３０とか１５０億年前などというチンケな昔ではなく
はるか昔であったという考えであっても良いのかな？
そうではなく、134±16億年前にインフレーションが確かにあったんだ
という観測結果のほんの些細な論拠でもあればご説明ください。
あなた詳しいようだから。
ちなみに
「COBE（コービー）衛星が発見した宇宙背景放射のゆらぎが，
インフレーションの予言したものとみごとに一致したことから，
この標準モデルは強い支持を受けた。」
このあたりにそのカギがあるようですが、それが一体どうみごとに
一致したのか教えてください。しったか君（冷笑）

>>71
> ん？それは１３０億年前の天球のサイズのことですか？

そうだが。

> それなら１３０億年まえに誕生したブラックホールの影響を受けた
> 範囲は今どのくらいまで膨張していますか？

膨張しない。重力で束縛されているから。

> まさかブラックホールの事象地平の範囲にかぎられてそれ以外の
> 空間には全く影響がなく１３０億年経過したなどとは言いませんよね。
> ブラックホール方向への放射は吸収されているはずですから
> その空間の放射は希薄になってるはずですよね。
> その範囲は膨張しているはずですがいかかでしょう？

十分、遠方の銀河に背景放射が遮られるのより、
ブラックホールによる吸収の効果は小さい。

>75
ほう！
ではそれを記述しているサイトを教えてください。

>77

>膨張しない。重力で束縛されているから。

ハァ？？？？

>十分、遠方の銀河に背景放射が遮られるのより、
>ブラックホールによる吸収の効果は小さい。

わたくしブラックホールによる吸収の効果など一言もいってませんが。

>>78
最近の国際会議より
http://xxx.yukawa.kyoto-u.ac.jp/abs/astro-ph/0112381

>>70
>第一、空間のゆらぎが物質を産むゆりかごでそれが現在も残されている
>というのなら光子はどこからでも生まれてきて背景放射は平坦になりはしませんか？
>そうなればインフレーションなどなくてもいいのでは？
>と思う私はおかしいんでしょうか？

はっきりいって、おかしいです。（わら

というか主張の意味が分からんのだが。
自分のいっている事が理解できているなら、
もうすこし分かり易く説明してもらえないか？

>76
>では開闢後最大で２０億年後にできたであろうブラックホールの影響は
>全天の一様さに齟齬をきたさない程度に微々たるものであったと
>あなたは断言されるわけで？

何の一様さを議論したいのか？
背景放射か？ それとも物質やダークマターの分布か？
それによって主張の意味が変わってくるから答えも違うが。

>よくもそんなパラダイムに縛られた
>断言がおできになりますねぇｗ

理論を裏打ちする観測によって確かめられたパラダイムだが。

>つまり>65は全くの逆で、背景放射は最近の膨張速度増大以前の
>宇宙が均一であった証拠だとも思っても良いことになりますね。

意味不明。なにがどう逆なのかを示して欲しいが。

>極端にいうと全宇宙の半径は１５０億光年をはるかに超え
>開闢も１３０とか１５０億年前などというチンケな昔ではなく
>はるか昔であったという考えであっても良いのかな？

全宇宙の半径は不明だが、
現在のハッブル地平線のサイズより大きいと考えるのが自然。
特に、インフレーションを仮定すると。
一般相対論を信じる限り、はるか昔というのは考えにくい。
別の時空を記述する信頼できる議論があるなら別だが。

ん、どうやら、ジレンマは解決されたようですね。
暴言ごめんなさい。

>>83
パリティのここ２、３年分が最近の発展を噛み砕いて解説してるから、
読んでみたら。

かさねがさね、ありがとう。
面白かったです。