TED日本語 - ショーン・キャロル: 遥かなる時間と多元宇宙の可能性

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TED日本語 - ショーン・キャロル: 遥かなる時間と多元宇宙の可能性

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遥かなる時間と多元宇宙の可能性
Distant time and the hint of a multiverse
ショーン・キャロル
Sean Carroll

内容

宇宙学者のショーン・キャロルがTEDxCaltechにおいて、時間と宇宙の本質を愉快にかつ刺激的に紹介し、一見簡単そうにも見える問題「なぜ時間が存在するのか?」に挑みます。その可能な答えは、宇宙の本質および宇宙における私たちの立場に関する驚くべき見解を示唆します。

Script

The universe is really big. We live in a galaxy, the Milky Way Galaxy. There are about a hundred billion stars in the Milky Way Galaxy. And if you take a camera and you point it at a random part of the sky, and you just keep the shutter open, as long as your camera is attached to the Hubble Space Telescope, it will see something like this. Every one of these little blobs is a galaxy roughly the size of our Milky Way -- a hundred billion stars in each of those blobs. There are approximately a hundred billion galaxies in the observable universe. 100 billion is the only number you need to know. The age of the universe, between now and the Big Bang, is a hundred billion in dog years. (Laughter) Which tells you something about our place in the universe.

One thing you can do with a picture like this is simply admire it. It's extremely beautiful. I've often wondered, what is the evolutionary pressure that made our ancestors in the Veldt adapt and evolve to really enjoy pictures of galaxies when they didn't have any. But we would also like to understand it. As a cosmologist, I want to ask, why is the universe like this? One big clue we have is that the universe is changing with time. If you looked at one of these galaxies and measured its velocity, it would be moving away from you. And if you look at a galaxy even farther away, it would be moving away faster. So we say the universe is expanding.

What that means, of course, is that, in the past, things were closer together. In the past, the universe was more dense, and it was also hotter. If you squeeze things together, the temperature goes up. That kind of makes sense to us. The thing that doesn't make sense to us as much is that the universe, at early times, near the Big Bang, was also very, very smooth. You might think that that's not a surprise. The air in this room is very smooth. You might say, "Well, maybe things just smoothed themselves out." But the conditions near the Big Bang are very, very different than the conditions of the air in this room. In particular, things were a lot denser. The gravitational pull of things was a lot stronger near the Big Bang.

What you have to think about is we have a universe with a hundred billion galaxies, a hundred billion stars each. At early times, those hundred billion galaxies were squeezed into a region about this big -- literally -- at early times. And you have to imagine doing that squeezing without any imperfections, without any little spots where there were a few more atoms than somewhere else. Because if there had been, they would have collapsed under the gravitational pull into a huge black hole. Keeping the universe very, very smooth at early times is not easy; it's a delicate arrangement. It's a clue that the early universe is not chosen randomly. There is something that made it that way. We would like to know what.

So part of our understanding of this was given to us by Ludwig Boltzmann, an Austrian physicist in the 19th century. And Boltzmann's contribution was that he helped us understand entropy. You've heard of entropy. It's the randomness, the disorder, the chaoticness of some systems. Boltzmann gave us a formula -- engraved on his tombstone now -- that really quantifies what entropy is. And it's basically just saying that entropy is the number of ways we can rearrange the constituents of a system so that you don't notice, so that macroscopically it looks the same. If you have the air in this room, you don't notice each individual atom. A low entropy configuration is one in which there's only a few arrangements that look that way. A high entropy arrangement is one that there are many arrangements that look that way. This is a crucially important insight because it helps us explain the second law of thermodynamics -- the law that says that entropy increases in the universe, or in some isolated bit of the universe.

The reason why entropy increases is simply because there are many more ways to be high entropy than to be low entropy. That's a wonderful insight, but it leaves something out. This insight that entropy increases, by the way, is what's behind what we call the arrow of time, the difference between the past and the future. Every difference that there is between the past and the future is because entropy is increasing -- the fact that you can remember the past, but not the future. The fact that you are born, and then you live, and then you die, always in that order, that's because entropy is increasing. Boltzmann explained that if you start with low entropy, it's very natural for it to increase because there's more ways to be high entropy. What he didn't explain was why the entropy was ever low in the first place.

The fact that the entropy of the universe was low was a reflection of the fact that the early universe was very, very smooth. We'd like to understand that. That's our job as cosmologists. Unfortunately, it's actually not a problem that we've been giving enough attention to. It's not one of the first things people would say, if you asked a modern cosmologist, "What are the problems we're trying to address?" One of the people who did understand that this was a problem was Richard Feynman. 50 years ago, he gave a series of a bunch of different lectures. He gave the popular lectures that became "The Character of Physical Law." He gave lectures to Caltech undergrads that became "The Feynman Lectures on Physics." He gave lectures to Caltech graduate students that became "The Feynman Lectures on Gravitation." In every one of these books, every one of these sets of lectures, he emphasized this puzzle: Why did the early universe have such a small entropy?

So he says -- I'm not going to do the accent -- he says, "For some reason, the universe, at one time, had a very low entropy for its energy content, and since then the entropy has increased. The arrow of time can not be completely understood until the mystery of the beginnings of the history of the universe are reduced still further from speculation to understanding." So that's our job. We want to know -- this is 50 years ago, "Surely," you're thinking, "we've figured it out by now." It's not true that we've figured it out by now.

The reason the problem has gotten worse, rather than better, is because in 1998 we learned something crucial about the universe that we didn't know before. We learned that it's accelerating. The universe is not only expanding. If you look at the galaxy, it's moving away. If you come back a billion years later and look at it again, it will be moving away faster. Individual galaxies are speeding away from us faster and faster so we say the universe is accelerating. Unlike the low entropy of the early universe, even though we don't know the answer for this, we at least have a good theory that can explain it, if that theory is right, and that's the theory of dark energy. It's just the idea that empty space itself has energy.

In every little cubic centimeter of space, whether or not there's stuff, whether or not there's particles, matter, radiation or whatever, there's still energy, even in the space itself. And this energy, according to Einstein, exerts a push on the universe. It is a perpetual impulse that pushes galaxies apart from each other. Because dark energy, unlike matter or radiation, does not dilute away as the universe expands. The amount of energy in each cubic centimeter remains the same, even as the universe gets bigger and bigger. This has crucial implications for what the universe is going to do in the future. For one thing, the universe will expand forever.

Back when I was your age, we didn't know what the universe was going to do. Some people thought that the universe would recollapse in the future. Einstein was fond of this idea. But if there's dark energy, and the dark energy does not go away, the universe is just going to keep expanding forever and ever and ever. 14 billion years in the past,100 billion dog years, but an infinite number of years into the future. Meanwhile, for all intents and purposes, space looks finite to us. Space may be finite or infinite, but because the universe is accelerating, there are parts of it we can not see and never will see. There's a finite region of space that we have access to, surrounded by a horizon. So even though time goes on forever, space is limited to us. Finally, empty space has a temperature.

In the 1970s, Stephen Hawking told us that a black hole, even though you think it's black, it actually emits radiation when you take into account quantum mechanics. The curvature of space-time around the black hole brings to life the quantum mechanical fluctuation, and the black hole radiates. A precisely similar calculation by Hawking and Gary Gibbons showed that if you have dark energy in empty space, then the whole universe radiates. The energy of empty space brings to life quantum fluctuations. And so even though the universe will last forever, and ordinary matter and radiation will dilute away, there will always be some radiation, some thermal fluctuations, even in empty space. So what this means is that the universe is like a box of gas that lasts forever. Well what is the implication of that?

That implication was studied by Boltzmann back in the 19th century. He said, well, entropy increases because there are many, many more ways for the universe to be high entropy, rather than low entropy. But that's a probabilistic statement. It will probably increase, and the probability is enormously huge. It's not something you have to worry about -- the air in this room all gathering over one part of the room and suffocating us. It's very, very unlikely. Except if they locked the doors and kept us here literally forever, that would happen. Everything that is allowed, every configuration that is allowed to be obtained by the molecules in this room, would eventually be obtained.

So Boltzmann says, look, you could start with a universe that was in thermal equilibrium. He didn't know about the Big Bang. He didn't know about the expansion of the universe. He thought that space and time were explained by Isaac Newton -- they were absolute; they just stuck there forever. So his idea of a natural universe was one in which the air molecules were just spread out evenly everywhere -- the everything molecules. But if you're Boltzmann, you know that if you wait long enough, the random fluctuations of those molecules will occasionally bring them into lower entropy configurations. And then, of course, in the natural course of things, they will expand back. So it's not that entropy must always increase -- you can get fluctuations into lower entropy, more organized situations.

Well if that's true, Boltzmann then goes onto invent two very modern-sounding ideas -- the multiverse and the anthropic principle. He says, the problem with thermal equilibrium is that we can't live there. Remember, life itself depends on the arrow of time. We would not be able to process information, metabolize, walk and talk, if we lived in thermal equilibrium. So if you imagine a very, very big universe, an infinitely big universe, with randomly bumping into each other particles, there will occasionally be small fluctuations in the lower entropy states, and then they relax back. But there will also be large fluctuations. Occasionally, you will make a planet or a star or a galaxy or a hundred billion galaxies. So Boltzmann says, we will only live in the part of the multiverse, in the part of this infinitely big set of fluctuating particles, where life is possible. That's the region where entropy is low. Maybe our universe is just one of those things that happens from time to time.

Now your homework assignment is to really think about this, to contemplate what it means. Carl Sagan once famously said that "in order to make an apple pie, you must first invent the universe." But he was not right. In Boltzmann's scenario, if you want to make an apple pie, you just wait for the random motion of atoms to make you an apple pie. That will happen much more frequently than the random motions of atoms making you an apple orchard and some sugar and an oven, and then making you an apple pie. So this scenario makes predictions. And the predictions are that the fluctuations that make us are minimal. Even if you imagine that this room we are in now exists and is real and here we are, and we have, not only our memories, but our impression that outside there's something called Caltech and the United States and the Milky Way Galaxy, it's much easier for all those impressions to randomly fluctuate into your brain than for them actually to randomly fluctuate into Caltech, the United States and the galaxy.

The good news is that, therefore, this scenario does not work; it is not right. This scenario predicts that we should be a minimal fluctuation. Even if you left our galaxy out, you would not get a hundred billion other galaxies. And Feynman also understood this. Feynman says, "From the hypothesis that the world is a fluctuation, all the predictions are that if we look at a part of the world we've never seen before, we will find it mixed up, and not like the piece we've just looked at -- high entropy. If our order were due to a fluctuation, we would not expect order anywhere but where we have just noticed it. We therefore conclude the universe is not a fluctuation." So that's good. The question is then what is the right answer? If the universe is not a fluctuation, why did the early universe have a low entropy? And I would love to tell you the answer, but I'm running out of time.

(Laughter)

Here is the universe that we tell you about, versus the universe that really exists. I just showed you this picture. The universe is expanding for the last 10 billion years or so. It's cooling off. But we now know enough about the future of the universe to say a lot more. If the dark energy remains around, the stars around us will use up their nuclear fuel, they will stop burning. They will fall into black holes. We will live in a universe with nothing in it but black holes. That universe will last 10 to the 100 years -- a lot longer than our little universe has lived. The future is much longer than the past. But even black holes don't last forever. They will evaporate, and we will be left with nothing but empty space. That empty space lasts essentially forever. However, you notice, since empty space gives off radiation, there's actually thermal fluctuations, and it cycles around all the different possible combinations of the degrees of freedom that exist in empty space. So even though the universe lasts forever, there's only a finite number of things that can possibly happen in the universe. They all happen over a period of time equal to 10 to the 10 to the 120 years.

So here's two questions for you. Number one: If the universe lasts for 10 to the 10 to the 120 years, why are we born in the first 14 billion years of it, in the warm, comfortable afterglow of the Big Bang? Why aren't we in empty space? You might say, "Well there's nothing there to be living," but that's not right. You could be a random fluctuation out of the nothingness. Why aren't you? More homework assignment for you.

So like I said, I don't actually know the answer. I'm going to give you my favorite scenario. Either it's just like that. There is no explanation. This is a brute fact about the universe that you should learn to accept and stop asking questions. Or maybe the Big Bang is not the beginning of the universe. An egg, an unbroken egg, is a low entropy configuration, and yet, when we open our refrigerator, we do not go, "Hah, how surprising to find this low entropy configuration in our refrigerator." That's because an egg is not a closed system; it comes out of a chicken. Maybe the universe comes out of a universal chicken. Maybe there is something that naturally, through the growth of the laws of physics, gives rise to universe like ours in low entropy configurations. If that's true, it would happen more than once; we would be part of a much bigger multiverse. That's my favorite scenario.

So the organizers asked me to end with a bold speculation. My bold speculation is that I will be absolutely vindicated by history. And 50 years from now, all of my current wild ideas will be accepted as truths by the scientific and external communities. We will all believe that our little universe is just a small part of a much larger multiverse. And even better, we will understand what happened at the Big Bang in terms of a theory that we will be able to compare to observations. This is a prediction. I might be wrong. But we've been thinking as a human race about what the universe was like, why it came to be in the way it did for many, many years. It's exciting to think we may finally know the answer someday.

Thank you.

(Applause)

宇宙は 実に広大です 私たちは銀河の1つ 天の川銀河にいます 天の川銀河には約1千億の星があります カメラを空のどこかに向けて シャッターを 開けたままにしておくだけで カメラがハッブル宇宙望遠鏡に繋がっていればですが このようなものが見えます これらの小さな塊のそれぞれが 私たちの銀河系程の大きさの銀河で 1つの塊ごとに1千億の星があります 観測できる限りの宇宙には 大体1千億の銀河があります 覚える数字は「1千億」だけです ビッグバンから現在の宇宙の年齢は 犬年齢で言う1千億年です (笑) 宇宙での人間の身分が分かります

このような非常に美しい写真は 見とれるだけでもかまいません 銀河の写真などなかった頃に これを本当に楽しめるまで アフリカ南部の草原にいた私たちの祖先を順応させ 進化させた進化の要因は 何だろうとよく考えます でも同時に理解もしたいのです 宇宙学者として「なぜ宇宙はこうなのだ?」と聞きたいのです 大きなヒントの1つは宇宙が時とともに変化していることです 銀河の1つをとってその速度を測ると 私たちから遠ざかっています さらに遠い銀河を見ると もっと速く遠ざかっています 宇宙は膨張しているということです

つまり 過去の銀河はお互い もっと近かったということです 昔の宇宙は今より密度が高く 温度も高かったのです 物を圧縮すると温度が上がります これはそれなりに理解できます あまり理解できないのは 初期のビッグバンに近い頃の宇宙が 非常に均一的だったことです 驚くことでないと思うかもしれません この会場の空気はとても均一的です 「物は自然に均一化するのでは」と言うかもしれません でもビッグバンの頃の状態はこの会場の空気の状態とは 非常に異なっていました 特に物体の密度はもっと高く 重力が物体を引きつける働きは ビッグバン直前はもっと強力でした

考えてみてください 宇宙には1千億の銀河があり それぞれ1千億の星があるのです その1千億の銀河が最初の頃は このくらいの大きさに圧縮されていたのです 実際初期にはこの大きさでした その圧縮をどう行うか考えてみると 完璧でなくてはならず ほんの少しでも原子の分布が 不均等な場所があるとダメです あれば重力に引き込まれ 巨大なブラックホールと なっていたはずだからです 初期の宇宙をしっかり均等に保つのは簡単ではありません 繊細な調節が必要です これは初期の宇宙が無作為に 選択されたのでないことを示唆します 何かがそうさせたのです それが何か知りたいのです

これに対する理解の一部はオーストリアの物理学者 ルートヴィッヒ・ボルツマンが19世紀に提示しました そしてエントロピーの理解を深めてくれました エントロピーは聞いたことがありますね ある体系における不確定さ 乱雑さ 無秩序さです ボルツマンは方程式を作り― 彼の墓石に刻まれていますが― エントロピーを見事に数量化しました 基本的にはエントロピーとは ある体系の構成物質を マクロ的には同じに見える状態で幾通り 並び替えられるかです この会場には空気がありますが 私たちに個々の原子は見分けられません 低エントロピーな構造は 外見がそう見える並べ方が少ないもので 高エントロピーの構造は 外見がそう見える並べ方が多いものです これは非常に重要な見識です 熱力学第二法則の 説明に役立つからです この法則によると 宇宙のエントロピーは増加します 隔離された宇宙の片隅もそうです

なぜ増加するかと言うと 単純に 低エントロピーより高エントロピーとなる 状態の方が多いからです これは素晴らしい見識ですが 欠けているものがあります エントロピーが増加する見識は いわゆる「時間の矢」の背景にあるものです 過去と未来の違いです 過去と未来の間にある 違いのすべては エントロピーの増加のため起こります 過去を思い出せても未来は思い出せないという事実 人は生まれ 生き 死ぬという事実 常にこの順番であること これらは エントロピーが増加しているからです ボルツマンはエントロピーが低いものが 高くなるのは全く自然だと説明しました 高エントロピーの形の方が多いからです でも説明されなかったのは エントロピーがなぜ最初の時点で低いのかということです

宇宙のエントロピーが低かったのは 初期の宇宙が非常に 均一的だった事実を反映するものです これを理解したいのです それが宇宙学者の使命です 残念なことに この課題は実際 十分に検討されているものでありません 「取り組んでいる課題は何ですか?」と 近代の宇宙学者に聞いても 最初に挙げられたりしません これが課題であると理解した1人は リチャード・ファインマンでした 50年前に様々な講座を教え のちに「物理法則の特性」として 出版された人気の講義も教えました Caltechの学部生向けの講義が 「ファインマン物理学」となったり Caltechの院生向けの講義が 「ファインマン重力学」となりました 彼はこれら全部の本と講義で 次の疑問を強調しました: 初期の宇宙のエントロピーがこれほど小さかったのはなぜだ?

口真似はしませんが こう言いました 「なぜか宇宙のエントロピーは一時期 そのエネルギー量に対して非常に低かったのだが その後高くなったのである 宇宙の歴史の始まりの謎がさらに解かれて 臆測から理解となるまで この時間の方向性を完全に 理解することはできない」 ですからこれが私たちの使命です 50年前の話ですから「さすがに もう解明しただろう」と思うでしょう でも解明していません

この課題は解明に近づく代わりに 遠ざかりました 宇宙について知られていなかった 重要なことが1998年に明らかになったからです 宇宙は加速していたのです 膨張だけではありませんでした 銀河を見ると遠ざかっています でも10億年後に再び見たら もっと速く遠ざかっているのです 個々の銀河は加速して私たちから遠ざかっています 宇宙は加速しているわけです 初期の宇宙の低エントロピーと違い 解明はしていなくても この件には 少なくとも優れた学説があり その説が正しければ説明もつきます これはダークエネルギーの学説で 何もない空間そのものにエネルギーがあるという説です

空間の隅々まで 物質があってもなくても 粒子 物質 放射物などの有無に限らず 空間そのものにエネルギーがあるということです アインシュタインによると このエネルギーが宇宙を押しているとのことです 銀河を押し離す 果てしない力積なのです これはダークエネルギーは物質や放射物と違い 宇宙が膨張しても密度が下がらないからです たとえ宇宙がどんどん広くなっても 1立方センチの空間にあるエネルギー量は 変わらないのです これは今後宇宙がどうなるかに対して 重要な意味合いを持ちます まず 宇宙は永遠に膨張します

私がみなさんの年齢だった頃は 宇宙がどうなるのか分かっておらず 未来には再収縮すると思う人もいました アインシュタインはこの考えが好きでした でも尽きることのないダークエネルギーがあるのなら 宇宙はただ永遠に膨張し続けます 過去は140億年 犬年齢でも1千億年 でも未来の年数は無限なのです 一方 私たちからはどうしても 宇宙には限りがあるように見えます 有限かも無限かもしれませんが 宇宙は加速しているので 今までもこれからも私たちが 目にすることのない部分があります 宇宙で手が届くのは地平線に囲まれた 限られた領域だけだからです ですから時間が永遠でも 私たちの宇宙は限られています 最後に 何もない空間にも温度があります

70年代にスティーブン・ホーキングが ブラックホールは暗黒に見えても 量子力学を考慮すると 放射線を放出していると言いました ブラックホール周辺の時空の歪みが 量子力学的な揺らぎを生み出し 放射線が放出されるのです ホーキングとゲリー・ギボンスの非常に似た計算によると ダークエネルギーが何もない空間にあると 宇宙全体が放射線を発するとのことです 何もない空間のエネルギーが 量子的揺らぎを引き起こすのです つまり宇宙が永遠に続いて 平凡な物質と放射線の密度が下がっても 一定の放射物や熱揺動は 何もない空間にでも 存在し続けるのです つまり宇宙は 永遠に無くならない気体が入った 箱のようなものだということです だとしたらどうなるのか?

これついてはボルツマンが19世紀に研究しています 彼は「低エントロピーより高エントロピーの方が 多くのバリエーションがあるから 宇宙のエントロピーは増加する」と言いました でもこれは確率的な話です たぶん増加するだろうし その確率は非常に高いので 心配することではありません 会場の空気が1カ所に集まって私たちを窒息させるようなことは まずあり得ないことです ただドアが閉鎖され 永遠に出られないとしたら いずれ起こることです 起こり得ることすべて 会場内の分子の構造で可能なものすべてが 最終的には起こるのです

そこでボルツマンは「熱平衡である宇宙から始まったと することもできる」と言いました 彼はビッグバンや宇宙の膨張について知りませんでした 空間と時間は ニュートンが説明した通り 不変で永遠だと思っていました ですから彼は自然界では 空気の分子があらゆる場所に均等に 広がっているのだと思っていました でもボルツマンの見解では 待っていれば いずれこれらの分子のランダムな揺動が 低エントロピーな状態を 時々作ると分かっています もちろんその後自然に 元通り広がります エントロピーが 常に増加する必要はなく 揺動により低エントロピーなもっと秩序ある状態に なることもあるのです

それが本当ならどうなるだろうと ボルツマンは非常に近代的な 2つのアイデアを生み出しました 多元宇宙論と人間原理です 熱平衡で問題なのは この状態で 人間は生きていけないことです 生命そのものが「時間の矢」に依存しているからです 情報を処理することも 代謝や歩いたりしゃべったりも 熱平衡にいたら不可能です もし非常に広大な宇宙があり その無限に広がる宇宙で粒子が ランダムにぶつかり合っているなら 低エントロピー状態への小さな揺動と復元は 時々起こります でも大きな揺動もあります まれに惑星を作ったり 恒星や銀河や 1千億の銀河を作ったりします そこでボルツマンは 我々は多元宇宙の一部で生きているのだと言いました 揺動する粒子がある非常に広い領域の中で 生命が存在できる部分 つまり エントロピーが低い領域です 私たちの宇宙は たまに起こる現象の 1つなのかもしれません

ここで皆さんへの宿題は これが何を意味するか熟考することです カール・セーガンが 「アップルパイを作るには まず宇宙の創造が必要だ」と言ったのは有名です でもそれは違います ボルツマンの説だと アップルパイを作りたければ 原子のランダムな動きがアップルパイを作るのを 待てばいいだけとなります こうなる確率の方が 原子がランダムに動いて りんご林を作り 砂糖やオーブンを作って アップルパイを作るより高いのです ですからこの見方から予測ができます その予測はと言うと 私たちは最小の揺動によってを創られたということです たとえ皆さんがこの会場は本当に存在し 自分たちも存在すると思っていて 外にはCaltechがあり米国があり 天の川銀河というものがあるという 記憶のみならず印象を持っていても これらのイメージがランダムに皆さんの脳で起こる方が 原子がランダムに揺動して Caltechや米国や銀河系を作るより簡単なのです

つまりありがたいことに この理論はおかしいわけです 正しくないのです この説によると私たちは最小の揺動でなくてはならないのです 私たちの銀河系が例外だったとしても 1千億の他の銀河はあり得ないのです ファインマンもこれを理解していました 彼は言いました 「世界は揺動によるものだという仮説を立てて 得られる予測によれば 世界の未知の部分に目を向けたら そこに見えるものとは違う 高エントロピーな混沌状態があるはずだ」 「我々の秩序が揺動によるものなら 既に見られる以外の秩序は想定できない よって 宇宙は揺動によるものではないと結論できる」 それは分かりました では正しい答えは何なのか? 宇宙が揺動によるものでないなら 宇宙の初期はなぜ低エントロピーだったのか? お答えしたいのですが時間がありません

(笑)

説明されている宇宙に対し 実際に存在する宇宙はこうです この図は見せましたね 100億年間 宇宙は膨張してきて 冷却しつつあります でも宇宙の未来について分かってきて もっと説明できます ダークエネルギーが存続すれば 恒星は核エネルギーを使い尽くして燃焼を止め ブラックホールに呑み込まれます ブラックホール以外何もない そんな宇宙に住むことになります この宇宙は10の100乗年間続きます 今までの歴史よりずっと長く続きます 未来は過去よりもっと長いのです でもブラックホールも永遠でなく 蒸発して 何もない空間だけが残ります この何もない空間は基本的に永遠に続きます でもお気づきのように何もない空間は放射物を発し 実際に熱揺動があります そして何もない空間の 自由度内で可能な 全ての組み合わせを繰り返すのです つまり永遠であっても 宇宙で起こりうることの 数は限られているわけです 10の10乗の120乗年の間に すべてのことが起こります

そこで2つ問題です 問1:宇宙が10の10乗の120乗年続くのなら なぜ私たちは最初の140億年の ビッグバンの残光のある 暖かい快適な環境に生まれたのか? なぜ何もない空間にいないのか? 「生命があり得ないから」と 言うかもしれませんが違います 無から生まれた揺動であり得るのに 皆さんがそうでないのはなぜ? これも宿題です

ですから私にも答えは分かりません 私の気に入っている仮説を挙げます 「これはただこういうもので 説明はできない これは宇宙の単なる真実だから ただ受け入れて疑問を持つのはやめるべき」 または 「ビッグバンは 宇宙の始まりではないかも」です 割れてない卵は低エントロピーな構造です でも冷蔵庫を開けて 「こんな低エントロピーなものが 冷蔵庫にあるなんて!」とは言いません これは卵が閉鎖系でないからです ニワトリが卵を産むからです 宇宙も宇宙版のニワトリから生まれるのかもしれません 私たちの宇宙を 低エントロピーな形で産むような 物理の法則に則った 自然な何かがあるのかもしれません もしそうなら何回も起こっている筈で 私たちはもっと大きな多元宇宙の一部なわけです これが私の好きな説です

主催者に大胆な推測で締めくくるよう言われましたが 私の大胆な推測は 「歴史が私の仮説を完全に立証するだろう」です そして50年後には 私の現在の突飛なアイデアが事実として 科学やその他の分野で認められているということです 人々は私たちの小さな宇宙は より大きな多元宇宙のほんの一部だと認めるでしょう さらにはビッグバンで何が起こったか 理論として理解し 観察との比較が できるようになるでしょう これは予測で間違っているかもしれません でも私たちは人類として 宇宙がどんなものか どうしてこうなったのか 長い間考えてきました いつか答えが分かるかもしれないと思うとワクワクします

ありがとう

(拍手)

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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