質問は宇宙と同じくらい大きく、（ほぼ）時間と同じくらい古い：私はどこから来たのか、そしてなぜ私はここにいるのか？ それは哲学者への質問のように聞こえるかもしれませんが、より科学的な反応が欲しいなら、宇宙論者に尋ねてみてください。
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物理学のこの分野は、数学的理論と証拠の群れを一致させることにより、現実の性質を解読しようとするのに苦労しています。 今日、ほとんどの宇宙学者は、宇宙は約138億年前のビッグバンの間に作られたと考えており、その速度はますます増加しています。 コスモスは、時空と呼ばれるファブリックに織り込まれ、鮮やかな銀河と目に見えない暗黒物質の宇宙のウェブで刺繍されています。
少し奇妙に聞こえますが、何十年にもわたって蓄積された写真、実験データ、モデルの山は、この説明を裏付けることができます。 そして、新しい情報が写真に追加されるにつれて、宇宙論者は宇宙を記述するためのさらにワイルドな方法を考えています。それにも関わらず、堅実な科学に根ざしたいくつかの突飛な提案を含みます。
このレーザーとミラーのコレクションは、宇宙が2Dホログラムであることを証明しますか？ （Fermilab） 宇宙はホログラムです
2D表面に印刷された標準的なホログラムを見ると、画像の3D投影が表示されます。 画像を構成する個々のドットのサイズを小さくすると、ホログラムがシャープになります。 1990年代、物理学者はこのようなことが私たちの宇宙で起こっている可能性があることに気づきました。
古典物理学は、時空の構造を空間の3次元と時間の1次元を持つ4次元構造として説明します。 アインシュタインの一般相対性理論では、最も基本的なレベルで、このファブリックは滑らかで連続的である必要があると述べています。 しかし、それは量子力学が現場に飛び込む前のことでした。 相対性理論は宇宙を目に見えるスケールで説明するのに優れていますが、量子物理学は原子や素粒子のレベルで物事がどのように機能するかについてすべてを教えてくれます。 量子理論によれば、時空の構造を十分に詳しく調べれば、それは陽子よりも千億倍小さい情報の小さな粒でできているはずです。
スタンフォードの物理学者レナード・サスキンドとノーベル賞受賞者ジェラルド・ト・ホーフトはそれぞれ、時空の量子的記述と相対論的記述を組み合わせようとすると何が起こるかを示す計算を提示しました。 彼らは、数学的に言えば、ファブリックは2D表面であり、粒子は広大な宇宙画像のドットのように作用し、3D宇宙の「解像度」を定義する必要があることを発見しました。 量子力学はまた、これらの粒子がランダムなジッターを経験する必要があることを教えてくれます。 先月、米国エネルギー省のフェルミ国立加速器研究所の物理学者は、ホロメーターと呼ばれる高感度のレーザーとミラーの配置でデータの収集を開始しました。 この計器は微調整されて時空の微小運動を検出し、実際に最小スケールで粒子の粗さがあるかどうかを明らかにします。 実験では、少なくとも1年間データを収集する必要があります。そのため、ホログラムに住んでいるかどうかをすぐに知ることができます。
宇宙はコンピューターシミュレーションです
Matrixのプロットのように、あなたは非常に高度なコンピュータープログラムに住んでいて、それさえ知らないかもしれません。 この考えのいくつかのバージョンは、キアヌが彼の最初の「おっ」と発言するずっと前から議論されてきました。 プラトンは、私たちが認識している世界は幻想であり、現代の数学者は数学が普遍的である理由に取り組んでいるのではないかと考えました。2+ 2は常に4でなければならないのはなぜですか。 おそらく、それは宇宙がコード化された方法の基本的な部分だからです。
2012年、シアトルのワシントン大学の物理学者は、デジタルシミュレーションで生きていれば、それを見つける方法があるかもしれないと言いました。 標準的なコンピューターモデルは3Dグリッドに基づいており、グリッド自体がデータに特定の異常を生成する場合があります。 宇宙が広大なグリッドである場合、宇宙線と呼ばれる高エネルギー粒子の動きと分布により、同様の異常（マトリックスのグリッチ）が明らかになり、グリッドの構造を覗くことができます。 MITエンジニアのSeth Lloydによる2013年の論文は、コンセプトに関する興味深いスピンのケースを構築しています。時空が量子ビットでできている場合、宇宙は1つの巨大な量子コンピューターでなければなりません。 もちろん、両方の概念は厄介な問題を提起します：宇宙がコンピュータープログラムである場合、誰または何がコードを書いたのですか？
ケンタウルス座Aのコアにあるアクティブな超巨大ブラックホールは、宇宙に放射のジェットを吹き飛ばします。 （ESO / WFI（可視）; MPIfR / ESO / APEX / A.Weiss他（マイクロ波）; NASA / CXC / CfA / R.Kraft他（X線）） 宇宙はブラックホールです
「天文学101」の本は、宇宙がビッグバンの間に爆発したことを教えてくれます。 しかし、その時点までに何が存在し、何が爆発を引き起こしたのでしょうか？ 2010年にNikodem Poplawskiがインディアナ大学で行った論文は、私たちの宇宙が本当に大きなブラックホール内で偽造されたと主張しました。
スティーブンホーキングは心を変え続けていますが、ブラックホールの一般的な定義は、時空が非常に密集しているため、特定の時点を過ぎると、重力から逃れることはできません。 ブラックホールは、特に重い星の死のときなど、物質の密集したパケットが崩壊したときに生まれます。 ブラックホールを記述する方程式の一部のバージョンでは、圧縮された物質が完全に点または特異点に崩壊するのではなく、跳ね返り、熱いスクランブルされた物質が噴出すると述べています。
ポプロフスキーは数字を計算し、宇宙の形状と組成の観察が、生まれるブラックホールの数学的な図と一致することを発見しました。 最初の崩壊はビッグバンに匹敵し、私たちの内外のすべては、そのスクランブルされた物質の冷却され、再配列された成分から作られます。 さらに良いことに、この理論は、私たちの宇宙のすべてのブラックホール自体が、代替現実へのゲートウェイである可能性があることを示唆しています。 それでは、どのようにテストしますか？ このモデルは、回転するブラックホールに基づいています。その回転は、元の物質が完全に崩壊するのを妨げるものの一部であるためです。 Poplawskiは、銀河の調査で「親」ブラックホールから引き継がれたスピンのエコーを見ることができるはずだと言います。巨大なクラスターはわずかですが、潜在的に検出可能な優先方向に移動します。
宇宙は宇宙の海の泡です
ビッグバンの後、最初の数秒で何が起こったのかを考えると、別の宇宙パズルが浮かび上がります。 宇宙が生まれた直後に放出された遺物の光の地図は、赤ちゃんの時空が瞬く間に指数関数的に成長してから、より落ち着いた膨張率に落ち着くことを示しています。 インフレーションと呼ばれるこのプロセスは、宇宙論者の間で非常に人気があり、今年は急速な成長の噴出の結果であった重力波と呼ばれる時空の波紋の潜在的な（しかし未確認の）発見でさらに後押しされました。
インフレが確認された場合、複数の宇宙の泡だらけの海に住む必要があると主張する理論家もいます。 インフレの最も初期のモデルのいくつかは、ビッグバンの前に、時空は本質的に不安定な物質と放射を欠く高真空のフィールド、偽の真空として知られているものを含んでいたと言います。 安定状態に達するために、真空は沸騰したお湯のように泡立ち始めました。 それぞれのバブルで、新しい宇宙が生まれ、無限の多元宇宙が生まれました。
このアイデアをテストする上での問題は、宇宙が途方もなく巨大であることです。観測可能な宇宙は全方向に約460億光年にわたって広がります。そして、最高の望遠鏡でさえ、この大きな泡の表面を覗き込むことは望めません。 したがって、1つのオプションは、バブルユニバースが別のユニバースと衝突している証拠を探すことです。 今日、ビッグバンの遺物の光の私たちの最高のマップは、宇宙の隣人にぶつかることから「あざ」であるかもしれない空の異常な冷たい点を示します。 または、統計的な問題かもしれません。 そのため、カリフォルニア大学サンタクルーズ校のキャロル・ウェインライト率いる研究者チームは、コンピューターモデルを実行して、バブルコリジョンがビッグバンのエコーに残す他の種類のトレースを把握しています。
