宇宙が私達や様々な生命体の心から放たれた
独立して生きている意識の連携世界である事に
気付いていただく為の参考知識分野
宇宙の総合知識取得の為の最適論文
其れはこれまでの宇宙物理学理論の
起源と主流を
知っておく事から始まります
コルマン博士論文 第一章の１＆２
ステージアップゲート「サウンド・セラピー厳選極上選曲リスト集より」
Carl Johan Calleman：The Purposeful Universe (Bear&Co,2009)
Chapter 1 The Universe is Not Homogeneous And It Never Was!
☆目的のある宇宙
第１章 宇宙は均質ではなく、均質であったこともなかった！
”真理に到達するためには、人生の中で１度は、それまでに得たあらゆる知見から解き放たれ、知識のあらゆる体系を根本から再構築し一新しなければならない。”
ルネ・デカルト
１－１ 旧来のビッグバン理論と宇宙論の原則
１９６０年代以来、科学界では、私たちの宇宙は”ビッグバン”から生まれたという、比較的強いコンセンサスがある。そのエッセンスは次のように語られている。
最初は何も無かった。そして１５５億年前から１４５億年前のあいだに、極端な高密度の一点が膨張し、火の玉に成長した。最初の１０のマイナス４３乗秒は極めて高温だったので、エネルギーと物質は区別できなかった。
このごく初期の時点までは、自然界の４つの力（重力、電磁力、強い力、弱い力）は一つの力にまとまっていた。
そして、１０のマイナス４３乗秒の時点から、４つの力は分離をはじめた。１０のマイナス３５乗秒後から、膨張は宇宙のインフレーション段階に入った。この段階で、宇宙は初期の１０の２１乗倍の速さで指数関数的に増大した。
ところが、宇宙にこのようなインフレーション段階が存在し、それがビッグバンの最初期から１０のマイナス３２乗秒後まで続いたことに異論は出ていないが、なぜインフレーションが起こり、そして終了したのかについては、これまで誰も説明していない。それにもかかわらず、このようなインフレーション段階の存在が、現在の宇宙の状態を説明していると考えられている。
インフレーション段階が終わると、電子のような素粒子が物質化され、宇宙の温度が下がり始め、３４分後には華氏３億度まで低下した。
［原注１］ その後３０万年以上に渡って、ビッグバンと呼ばれる計り知れない巨大な爆発と膨張から生まれた、均一と考えられる宇宙は冷却を続け、そして、水素、ヘリウム、リチウムなどの最も単純な元素が作られた。この低い温度から、絶対零度よりわずかに高い、宇宙マイクロ波背景輻射（CMB cosimic microwave background radiation）と呼ばれる残光が残った。
宇宙の始まりについてのこのシナリオは、細部まで多くの観測と一致する。この明らかな成功にもかかわらず、そんな途方もない大爆発から、どうやって私たちが暮らしている今の秩序だった不均一な宇宙が出現したのかという問題が、宇宙論者たちには残されている。私たちを取りまく宇宙は構造を持っているので、やはり数十億度の火の玉の残りには見えないのだ。
少なくとも私たちの宇宙は何十億もの銀河でできていて、地球上の生命も同じく大変良く秩序だっていることははっきりしている。
そこには何か秩序を形作る原理が存在するに違いない、と思えるのだ。
しかしながら、均一な状態から秩序づけられた不均一な状態への推移を、物理学者たちは、初期宇宙の密度の分布におけるランダムなゆらぎによって説明している。物理学者たちは、物質が銀河へと凝集を始める前に、特定の場所により高く物質が集中し、その中で、やはり密度の分布のランダムなゆらぎによって、後に星系が出現したと説明している。宇宙の起源についての科学理論は、このように”ランダム性の”哲学によって支配されている。
なぜあなたが今この本を読んでいるかといえば、つまり、このランダム性の哲学によれば、巨大爆発の後、方向性のないランダムなゆらぎが銀河や星といった物質構造を生み出し、それが今度はランダムな突然変異から生み出されたとされるほかのプロセスを引き起こし、そこから人間であるあなた自身を含むすべての生物が出現したということになるからである。
そして、この現代科学の”哲学”によれば、現在の宇宙の明瞭で整然とした秩序は、たくさんの偶然の出来事の結果だとみなされるのである。私たちの起源を描く、この目的をまったく欠き、ランダムなプロセスが支配する宇宙論のシナリオからは、ノーベル賞受賞者のスティーヴン・ワインバーグの大喝采を受けた著書「宇宙創世はじめの３分間」が、「宇宙は、理解可能に見えてくるほど、無意味なものに思えてくる」と結んでいることは、別に驚くにあたらない。
では、現代物理学が示している私たちの宇宙が、無意味である、と感じられるのはなぜだろうか。これはそんなに難しい質問ではない。現代科学は、宇宙には目的あるいは知的なデザインがある、という考えを、”非科学的”だとして最初から拒絶しているだけなのである。
科学論文に、宇宙には目的があると匂わせるコメントを忍び込ませようとすれば、雑誌から拒絶されるのは間違いないだろう。
何千もの論文において、目的を匂わすどんなほのめかしも検閲されてきたのだから、ワインバーグの著作のようにより広く出版された本が、科学は、宇宙のどこにもどんな高次の目的も見いださない、と結んでいるのも無理はないだろう。
もし、科学が「生命のいかなる高次の意味も除外する」という”仮定”だけを認めるのであれば、これが宇宙の性質をどのように記述することになるかは、そんなに驚くことではない。明らかに科学が示してきた宇宙観は、宇宙は無意味である、というものだ。
一方、この見方は全員に共有されているわけではないし、たくさんの個々の科学者に認められているわけでないにもかかわらず、これは公式に承認された見方であり、幾人かの科学者は、これをもとに宇宙は高度な知性によって創造されたと主張する科学者を攻撃さえしている。
私自身は、最初からどのような問いかけからも｢目的｣を除外したために、科学は真理の探究に蓋をしてしまったと考えている。このランダム性の哲学的基盤と目的の欠如は、デカルト、ケプラー、ニュートン、アインシュタインといった科学の偉大な先駆者たちがたどった真理の探求の道から逸脱させてしまった。
でも、よく知られるように、科学思想が新しい発見によって変化を被ることは避けられない。
そして、二つ挙げれば前述のインフレーション段階や密度のゆらぎが何故起こったのか分からないように、私たちの起源について科学が示してきた見取り図には、重大なギャップがあることがますます明瞭になってきたと私は感じている。
個人的には、科学が今日提示している宇宙の起源のモデルにはあまりにも多くの説明されていない過程や現象があると思う。そして、”基本的な仮定”に深い疑問を投げかける必要があると感じている。
そうすることによってのみ、私たちは、現在のランダム性のパラダイム（理論的枠組）より、よく説明ができる理論的基礎に至ることが可能となる。
もし、目的と意味を私たちの宇宙の起源についての科学理論から除外したら、科学はどうやっても行き詰まり、科学の過程と結果から宇宙への意味のある理解を求める一般の人々を締め出してしまうことだろう。新しい重要な発見は、宇宙は最初から決して無秩序であったことはないことを示し、私たちの起源について新しいストーリーを描いていく手助けとなる。
１－２ ”悪の枢軸”の発見
現代物理学のたくさんの理論が、いわゆる宇宙原理に基づき、宇宙論へ適用されてきた。
この原理の仮定は、宇宙はその最大のスケールでは均質で等方性（どの方向でも基本的に同じに見える）である、というものである。
この原理が有効であると仮定する限り、提案される可能性のある宇宙モデルの数を限定し、又たとえば、銀河と惑星といった、その構造の一部がある程度の自律性を持っているとする入れ子のモデルなどを除外してしまうだろう。
しかしながら宇宙論の原理の導入は、宇宙全体の構造と振る舞いを記述するために提案された数学モデルの発展を単純化してきた。たとえば、特殊相対性理論と一般相対性理論は、この原理に基づいていて、どこでも一様に適用できるとみなされてきた。
宇宙原理はしばしば、仮定というよりも、証明された事実のように扱われてきた。しかしながら、物理学の統一場理論の応用に不可欠だとされているこの原理が、有効でないかもしれないことを示す観測データが、現在蓄積されつつある。
これが意味するところは、私たちはいま宇宙論の真の革命に直面していて、それはパラダイムシフト以上のもので、科学が何であるかを全く再定義することにすらなるかも知れないと、私は信じている。
最近になって、宇宙マイクロ波背景輻射（CMB)の研究が、宇宙原理の妥当性を精査する上で役立つことが理解されてきている。
ビッグバン理論の予言の一つは、宇宙初期の突然の膨張で発生した高温がもととなり、絶対零度から２、３度上の宇宙マイクロ波背景輻射の残光を引き起こしているだろう、というものだ。
宇宙マイクロ波背景輻射の検出と測定は、この予測と正確に一致して、ビッグバン理論を鮮やかに証明することとなった。
そして、この業績によって、発見者のアーノ・ぺンジアスとロバート・ウィルソンは１９７８年にノーベル物理学賞を受賞した。
宇宙マイクロ波背景輻射の研究は、宇宙が均質で等方性であるという仮定について検証するプロジェクトの基礎になった。
もし、この仮定が正しいなら、約１５０年億前の初期宇宙に、明瞭に見分けられるような方向性を持つ温度分布のパターンは見られないはずである。
そして、宇宙原理は正しいと考えられるであろう。
１９８９年に打ち上げられた最初の宇宙マイクロ波背景輻射観測衛星からのデータは、実際、背景輻射の中にわずかな異方性（不規則性）を発見したに過ぎなかった。
それはのちに銀河へと成長した、ランダムに分配された初期の密度のゆらぎの徴候であると解釈された。［原注３］ このように、初期の研究では宇宙の大規模構造は発見されず、まだ宇宙マイクロ波背景輻射は宇宙原理と一致していた。
２００３年になってウィルキンソン・マイクロ波探査機（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe: WMAP)［原注４］と呼ばれる方式の新しい衛星が打ち上げられ、宇宙マイクロ波背景輻射の観測によって、残光からより正確なデータが得られた。
このデータの数学的解析からスウェーデン系アメリカ人の宇宙論学者マックス・テグマーク（Max Tegmark）と共同研究者たち［原注５、６］によって、軸と極性をもつ温度領域が発見された。
これらの領域はバスケットボールのパネルのような構造をしていて、初期宇宙時代を通して軸の方向を決定している（図1.1）。
オックスフォード大学のケイト・ランド（Kate Land）とジョー・マグエイジ（Joao Magueijo）は、後に、「悪の枢軸（Axis of Evil)」［原注７、８］と題された論文で、この発見が正しいことを証明した。
この哀れな命名はジョージ・W・ブッシュ大統領の外交政策にちなむものだが、人目をひいて覚えやすい上に、その内容が従来の宇宙論の土台をおびやかすものであることから、好まれ続けている。（私自身は「中心軸」 Central Axis という用語を好む。）
WMAPから明らかになったとおり、宇宙は実際楊子を刺した肉団子のような構造をしている。肉団子の中心が実際の宇宙の中心にあたり、軸は乙女座の方向に向いている。
［原注９］奇妙なことに、結びついた中心軸は、計り知れないほど巨大な超銀河的スケールで存在しているのに、黄道面上にあり、私たちの地球の軌道上の春分点・秋分点を結ぶ軸に平行している。
［原注１０］この軸の大きさを実感するために、私たちが属する天の河銀河の直径が１０万光年、観測可能な宇宙の直径が３００億光年であることを思い出しておこう。
図1.1 宇宙マイクロ波背景輻射と”悪の枢軸”
上:宇宙マイクロ波背景輻射のオリジナルのイメージ(WMAPの研究より)
中:温度の違いを数学的に処理すると、4つの部分からなる軸が浮かび上がる
下:4部分とともに、8つの部分からなる軸が発見された。
上図は、☆目的のある宇宙のＰＵ第一章pdfファイルから御覧ください
それは”悪の枢軸”の存在を実証している。出典 NASA and the WMAP team. A. De Oliverira-Costa ほか、”The Significance of the Largest Scale CMB Fluctuations in WMAP,” Phys. Rev. D69, (2004): 063516 より許出
このように、私たちは、私たちの天の河銀河のざっと１００万倍の大きさの軸について語っているのである。私たちの小さな惑星は、銀河の中ではほんの小さな点でしかない。
宇宙マイクロ波背景輻射が描くのは、誕生からわずか３０万年後の宇宙の姿であることに注意しておこう。それは宇宙の現在の年齢の０．００２パーセントに相当する。（この初期宇宙の姿は、生後１２時間の人間の赤ん坊の写真に例えられる。）
このように、宇宙マイクロ波背景輻射の姿は、基本的にビッグバン時に生じた温度の変化を見せている。どのような構造であれ、この姿に現れたものは、宇宙の最初から備わっているのだ。このような理由によって、宇宙マイクロ波背景輻射の研究は宇宙の起源と進化を理解する上で本質的に重要であり、宇宙が常に潜在的に組織だった構造を含んでいることを示唆している。
現代物理学の基本的な仮定とその将来について、たくさんのことが危険にさらされると、中心軸の発見は疑問視されるようになった。［原注１１］しかし、異なる観測データに基づいた軸に関する複数の研究は、その存在の妥当性を劇的に支持するものだった。
まず、クエーザー（知られているうちで最も明るく質量の大きな天体）からの光の偏光は中心軸への接近度に影響されていたことが発見されたのである。
［原注１２］この特筆すべき研究が明らかにした興味深いねじれは、偏光が軸のまわりで螺旋を描いており、そして著者たちは、この効果の潜在的な説明として、全宇宙が中心軸の周りを回っているためだと示唆している。そうすると、宇宙は全体として軸から生成された回転する渦巻きで、軸は最初から現れていた という考えと矛盾しないことになる。
次に、おなじく劇的なのが、ミシガン大学のミカエル・ロンゴ教授による発見である。教授は宇宙全体の渦巻き銀河（自転する方向が時計回りか反時計回りか）の回転方向を研究した。教授は、右巻き・左巻きどちらに巻くかを分ける線は、おおよそ以前WMAP（図1.1）［原注１３］で発見されていた軸に沿っていることを見いだした。私たちの銀河がそのまわりを公転している軸は、大半の他の銀河でも見られるのと同様、中心軸にそっていることが発見されたのである。
これらの最近の発見によって、中心軸は実に興味深いトピックとなっている。銀河の回転方向は、WMAPの研究とは無関係に研究されたものであり、地球や銀河からの何かしら未知の影響に歪められたものではあり得ない。ロンゴの研究は数千の銀河宇宙を対象としたものだから、十分に大きな量のサンプルに基づいていると言えるだろう。
そして、ロンゴは、「～１７０Mpc（訳注：5億6100万光年）のスケールを持つ宇宙の明確な軸の存在は、宇宙原理とローレンツ対称性の小さいが重大な違反であり、そして特殊・一般相対性理論の土台を綻ばせる。」と結論づけている。
［原注１４］
宇宙論の未来にとって深刻なこれらの結論のために、ケイト・ランドは、よりたくさんの銀河の渦巻く方向を測定する拡張研究への参加を広く呼びかけた。”悪の枢軸”について、彼女はこう述べている。「驚くべき重大な主張だ。
これがもし本当なら、私たちは宇宙論の新しい枠組みを提案せざるを得ないだろう。」［原注１５］
ランド博士の主張は誇張ではない。科学がここで直面しているのは、歴史を通じて最も重大な発見の一つであり、宇宙とその目的のとらえ方を私たちに根底から見直させるものだと、私は信じている。
私が提案しているのは、中心軸こそが私たちの宇宙の時空の根本的なオーガナイザー、創り手だ、ということである。
本書全体を通じて論じていくが、この発見は、宇宙は目的を持ち、創造的知性を与えられていることを明らかにしていくだろう。それは、古代にはこの惑星のほとんどの住人にとって当然のことだった。そして、これは宇宙はなぜ秩序だった方法で体系づけられる結果となったのかについて、はじめて信頼のおける説明を得られることを意味する。
銀河の渦巻きの方向が極性を持つというロンゴの結論への最初の検証は、しかしながら否定的なものだった。［原注１６］この新しい研究の解釈は分かれ［原注１７］、それはこの特筆すべき問題をはっきりさせるためにより多くの研究が進行中であることを意味していた。
それでも中心軸は存在しており、そして、もしロンゴが正しいのならば、銀河の渦巻きの方向に関して、宇宙はその最初期から極性を持っていたことを、彼のデータは示している。
もし銀河の渦巻きの方向と回転が直接に中心軸と関係しているのならば、それは銀河の形成と回転はランダムなゆらぎが原因ではないことを意味する。
銀河の回転はおそらく中心軸と関係し、そしてこれと共振して現れたのだ。
これは宇宙の全ての銀河が中心軸とつながり、そして可能なかぎり巨大なスケールで、おそらく銀河同志も相互につながって絡み合いを作っているということだろう。
もし、宇宙に存在する個々の銀河が独立して存在するのではなく、中心軸によって生じた(宇宙)全体の極性構造へのつながりをもつのであれば、これは又それぞれの銀河の進化は結びつき同調していて、後に徐々に見ていくように、生命の進化にも決定的な何かがある、という考えも裏付けるであろう。
中心軸の発見が、ほとんどの人々の日常の出来事とはかけ離れていると初めは感じられることはよくわかっている。しかし、徐々に見ていくと、これらの発見は、私たちは何者か、という問いに根本的な意味を持つことが明らかになるだろう。
中心軸は、私たちの住む世界がランダムな出来事の結果ではなく、現在感じられるような断片的で乱雑なものではないという、全く新しい世界観をもたらした。
前述のように、この発見は、物理学の主流の理論にとって極めて重要な結果をもたらすことも明白である。２０世紀初頭のアルバート・アインシュタインの特殊・一般相対性理論は、ほとんど１００年にわたって宇宙論の共通の骨格となってきた。
しかしながら、相対性理論がべースとする決定的な考えは、宇宙を観察する優位な参照系(preferred system of reference)は存在しない、というものだ。
相対性理論は、異なる観測者の運動と位置から独立したものとして宇宙論を研究する。宇宙の中心軸が宇宙論の原則を脅かし優位な参照系の存在を示唆すると、新しい発見は特殊・一般相対性理論と、そのほかの物理学の統一場理論を直接脅かすことになる。
これは、ただちにアインシュタインの方程式を無効にする、ということではないが、相対性理論を時空の基礎理論とすることに新たな疑問を突きつける。
発見の核心は、中心軸の存在が宇宙は最初から構造を持っていたことを示し、それは、全てはランダムの結果だと主張する哲学と、宇宙には意図された目的などない、という考えに疑問を投げかける。
これは、宇宙はいかにして生命、意識、知性を進化させてきたか、という点で、宇宙は無意味なものではないという、宇宙論モデルの展開へとつながっていく。
この新しい発見を理解し、宇宙に目的(意図)があることを承認するためには、人類の古代の伝統に立ち戻って、失われてしまった宇宙のパズルの大切なピースを拾い上げることが役に立つ。これには、とりわけマヤの宇宙論がふさわしい。科学用語で述べれば、私の提案は中心軸が優位な参照系であるということ、進化の理論を整合的に説明するためには、根本的な宇宙の時空理論は、まさにこの軸に基づかなければならない、ということである。
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