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【理論物理】宇宙の加速膨張を説明する新たな理論「物質と反物質の反発から生じる反重力に起因」
2012/02/16
宇宙全体に存在するとされながらも、正体が依然として不明な「暗黒エネルギー」。宇宙の加速膨張を説明する有力な仮説と見なされている。だが最近になって、物質と反物質との間の強力な反発力に基づく新たな理論が発表された。
宇宙膨張説は近年では広く支持されているが、1998年になってその膨張が加速的だと示唆する観測結果が発表された。これは研究者の間でも予想外であり、物理学における“最も深刻な問題”とされている。重力に対する従来の認識に基づけば、宇宙の物質間には引力が働くため膨張は減速しなければならないからだ。この加速膨張を説明するために提唱されたのが、反発力を生む仮想的なエネルギー「暗黒エネルギー」である。
新たな研究結果は、この暗黒エネルギーによる効果が実際には、通常の物質と反物質とが反発し合うときに生じる一種の「反重力」に起因することを指摘。発表したイタリア、トリノ天文台の宇宙物理学者マッシモ・ビラータ(Massimo Villata)氏は次のように説明する。「通常この反発力は、宇宙全体を一様に満たしている暗黒エネルギーが元だとされる。しかし暗黒エネルギーの正体や、なぜそのような効果をもたらすのかについてはまったく分かっていない。我々は未知の存在の代わりに、比較的よく知られている反物質による反重力に着目した」。
◆カギは宇宙空間に散在する空洞領域
ビラータ氏によると、宇宙の加速膨張のカギを握っているのは、宇宙空間に散在する巨大な空洞領域だという。全長が数百万光年にもおよぶこの領域には、なぜか銀河や銀河団が存在しない。
同氏はそこに大量の反物質が存在し、恒星や惑星を含む銀河が形成される可能性もあると考えている。天の川銀河に最も近い空洞領域は「ローカルボイド」で、おとめ座超銀河団の中に位置する。
反物質は、現在の観測機器で検出できる電磁波を放出していないため、実際にその姿をとらえることはできない。「空洞領域に存在する反物質が不可視な理由はいくつか考えられるが、明確な結論は得られていない。また実験室の反物質は、周囲に通常の物質が存在するため、空洞領域にある反物質とは異なる挙動を示す可能性がある」。
反物質は銀河内に存在する物質に対して反発力を及ぼすことで、物質どうしを引き離す働きを持つと考えられる。そのため反物質自体は知ることができなくても、宇宙の可視的な領域に及ぼす影響の観測はできるとビラータ氏は述べる。
今回の研究結果から、宇宙に関するその他の問題についても解決の可能性が出てきたという。その1つが“失われた反物質”問題である。
現代物理学の定説では、ビッグバンの際に物質粒子と反物質粒子が同じ量だけ生成される。だが、宇宙の可視領域は通常の物質からなる構造ばかりが存在するように見える。
そこでビラータ氏は、ローカルボイドの中にどの程度の反物質が存在するかの特定を試みた。
ローカルボイドには、物質で構成された巨大で平坦な銀河の集団「ローカルシート」が隣接しており、ローカルボイドから遠ざかっていると考えられている。同氏は、ローカルシートを遠ざける反発力が生まれるにはどの程度の反物質が必要かを計算した。
(>>2以降に続く)
▽記事引用元 ナショナルジオグラフィック ニュース
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20120216001&expand#title
英語原文 Is Dark Energy Really "Repulsive Gravity"?
http://news.nationalgeographic.com/news/2012/02/120215-dark-energy-antimatter-physics-alternate-space-science/
▽画像 暗黒エネルギーが関わっているとされる宇宙の膨張とその加速を時系列で表したイメージ図。
▽Astrophysics and Space Science
http://www.springerlink.com/content/0004-640x/338/1/
2 星降るφ ★ :2012/02/16(木) 22:14:09.25 ID:???
(>>1からの続き)
「ローカルボイドでの計算値と同じだけの反物質がその他の空洞領域にも存在すると仮定した場合、宇宙全体の反物質量と物質量が等しくなると明らかになった。つまり、宇宙における物質と反物質の“対称性”があることになる」。
◆物質と反物質が反発し合う仮説は正しいか
今回発表された研究結果について、スイスにある欧州原子核研究機構(CERN)の物理学者ドラガン・ハジュコビッチ(Dragan Hajdukovic)氏は、「アイデア自体は興味深い」とコメントする。しかし、宇宙に物質・反物質の対称性があるとする仮説には同意できないという。「空洞領域内に大量の反物質が存在するなら、なぜ観測できないのかが大きな問題だ」。ハジュコビッチ氏自身も、物質と反物質との反発力に基づく暗黒エネルギーや暗黒物質についての独自の理論を最近発表している。
宇宙に物質・反物質の対称性があるという仮定の下で反物質の不可視性を説明するためには、別の仮説を用意しなければならないとハジュコビッチ氏は指摘する。「だが、ある仮説の正当性を主張するために別の仮説が必要になるケースは、理論を構築する上であまり好ましくはない」。
一方ビラータ氏は、今回発表した理論に用いた仮説はいずれも、物理学の中ですでに広く認められた理論が予測していると主張。「その他の仮説は一切必要ない」と強気の姿勢を見せている。
今回の研究結果は、「Astrophysics and Space Science」誌に掲載される予定。
(記事引用ここまで)
普通に理論物理やってたらすぐにたどりつく概念
問題は、反○○をどうやって観測するかだ
ボイドの向こうに星くらいあるでしょ?
でもなんも無いようにしか見えないんでしょ?
物質もなければ重力による歪みもない
さぁ困ったw
ボイドに反物質があるんじゃない
見えてる天体の半分は反物質で出来てるんだよ
> 見えてる天体の半分は反物質
いや>>1は見えないと言ってるんだが。
> 反物質は、現在の観測機器で検出できる電磁波を放出していない
しかし>>19の言う通り、本当に「物質と反物質の反発から生じる反重力(笑)」がボイドにあるなら、
重力レンズ効果で観測できる。
見えてる天体の半分が反物資ってのは俺オリジナルの説ね
この方がシンプルで筋が通ってる
見えてる天体はシートやフィラメント状に分布してるから、んな大量に反物質があったら
とっくに対消滅が観測されてるハズなんだがねぇ。
物資で出来た天体と反物資で出来た天体との間には反重力が働くから、反発しあうだろ?
だからなかなかぶつからないんだよ
「見えてる天体はシートやフィラメント状に分布」という観測事実を否定しても哀れなだけだぞ。
その観測事実からどうやって見えてる天体が反物資ではないと結論づけられるんだ?
明らかに「反発しあ」ってないだろ。
あ、ごめんごめん
負の質量ではないわ
反物資の慣性質量は正だが、物資と反物資の間に働く重力質量は負である、という説だな
いい加減、このような二項対立的な思考から自由にならないと、世界の真の理解は得られない。
二項対立は「狭い対称性」であり、物理学だけでなく、現代人の思考の制約となっている。
クォークは三対でハドロンを作るし、光子の反粒子は光子で実質存在しないし
フェルミ粒子やボース粒子の超対称性粒子は存在が予測されるも発見されてないし
フェルミ粒子でもボース粒子でもない非アーベリアン準粒子ってのもある
必ずしも二項対立構造にはなっていないし、お前より物理学者もそれをよくわかってるよ
そうなら アインシュタインがやったみたいに 計算すると
それ自体が法則だったりしてw
遠方の銀河の膨張速度が速いことが判明したわけだが、それは時間的には宇宙草創時の銀河の膨張速度が速かったということでしょ。
これってビックバン直後の膨張が速かったというだけのことじゃないの? 宇宙膨張が加速しているわけではないんじゃないの?なんかおかしい?
インチキ臭い
反物質なんてそんなにねーだろ
空洞領域には反物質知的生命体がいるのか
マンガネタとしては面白い
反物質がそこら中に湧いてるから赤方偏移が起こる
5次元は時間の平面空間、6次元は時間の立方空間。
あ、同じような事考えてた
宇宙は膨張してると見るよりも、よりデコボコになってきていると見るべきかと
おまえらが反物質なんだろ
勘違いすんなよ
あれは事態誤認識かもしれない。
反物質はディラックの海においてある
銀河系のあたりは物質優勢だね
実は地球の時間が減速しているだけ
それ考え方が逆じゃないの?
相対論的に宇宙時間が早くなってるんだろ? つまりあいつら減速してるんだよw
あいつらが減速してるんじゃなくて
宇宙全体で時間が加速してるが
遠い場所は過去をみているので、時間の流れが遅い頃の景色をみている
点→線→面→立方→時間→時間の加速。
妄想楽しい
えせ宗教みたいなものは存在しないと思う。
俺はダークエネルギーの方が無理があると思うが
俺もそう思う。
反物資は正の質量を持つって実験で確認されたのか?
前にそれを調べたんだがそれを実験してる論文は見つからなかった
慣性質量は正
(これが仮に負だと挙動がおかしすぎて実験にならないし
そんなことは起こったことがない)
重力質量が負であるかどうかは「おそらくない」が、否定した実験はない
(ソースはWikipedia の Antihydrogen)
奇妙な論文がある。
CPT symmetry and antimatter gravity in general relativity
by M. Villata, doi: 10.1209/0295-5075/94/20001
量子力学で通常仮定されるTCP対称性と、相対性理論をあわせると、
物質と反物質は、反重力になるはずだという結論だ。
この論文も、これによってると思うぞ。
光子やマヨラナはどうなるのか不明だから、この結論は間違いだろうが。
お、これ俺の言ってることそのまんまじゃん…
まぁ俺は思いつきで言ってるだけだけど
光については、こう考えるとどうだ?
見にくい絵で失礼w
光は歪んだ空間を、最短距離を通るようにすすむんだよね?
そうすると、たとえ反物質で上方向に空間が歪んでいたとしても、絵のように物質と同じように凸レンズ様に光が曲がるんじゃないか?
光に対して反発するような重力レンズが観測されない理由はこれだね
反物質の図って光が真ん中に集まるのはおかしくないか?
余計外にバラけるのでは?
なぜそう思う?
光には質量がないんだよね?
だから重力によって物質に引きつけられるわけではない
物質の周りは空間が歪んでるから、その空間を通る時に曲がってしまうという理解だったと思う
では反物質で空間が反対方向に歪んでたらどうだろう?
「光は最短経路を通るように進む」という理屈からすると、物質の場合と同じように曲がるはずだ
だから、その理屈だと反物質どうしも反発力になっちゃうことに気づけよ。
>>336の論文でも、反物質同士は引力。物質と反物質の間が斥力になる。
俺も反物質同士は普通に重力が働くと思ってるぞ
俺の文章のどこを読んでそう思っちゃったんだ?
時空のひずみで反発力が生じるなら相手によらず反発だろ。
いや、違うな
よくこういう絵で二次元的に時空の歪を表してるよな
これで説明すると、物質による歪は下方向で、反物質による歪は上方向だ
つまり、
・歪が下方向の物質同士は引き合う
・歪が上方向の反物質同士は引き合う
・歪が下方向の物質と、歪が上方向の反物質は反発し合う
となるだろう
よく弾力のある膜の上に重い玉を転がして擬似的な重力の実験をすることがあるが、これもマイナス方向に拡張すればわかりやすい
例えば弾力のある膜を水中で考えると、水より重い球は物質、水より軽い空気の入った玉は反物質と考えることが出来る
上から置いた重い玉2つは引き合うし、下から置いた空気玉2つも引きあうだろう
それに対し、上から置いた重い玉と下から置いた空気玉は反発しあうはずだ
その図で言うと反物質は上に落ちようとするってわけね。
光はどっちに落ちるんだ?
光は質量がないから落ちないよね
その代わり、光が歪んだ空間を通る時は光の進行経路も曲がる
その曲がり方は、下に空間が歪んでても上に空間が歪んでても同じなんじゃないかってこと
上に歪んでれば逸れる方向に
進むでしょ
反物質と反物質の間には重力=引力が働くんだろう・
それなら反物質世界も銀河を形成してる筈だろ。
例え反物質世界が物質世界から見えなくてもボイドが反物質だとするのは強引過ぎるわ。
俺は見えてる半分の天体は反物資だと思うが
ボイドに反物資があるのではなくね
> 反物質は、現在の観測機器で検出できる電磁波を放出していないため、実際にその姿をとらえる
ことはできない。「空洞領域に存在する反物質が不可視な理由はいくつか考えられるが、明確な結論は
得られていない。また実験室の反物質は、周囲に通常の物質が存在するため、空洞領域にある反物質
とは異なる挙動を示す可能性がある」。
あんたが見えると言うのは根拠があるのだろうと思うけど>>1がおかしいという話をしてるわけで、、、
1970年代のサハロフの議論で結論が出てる。
それでは、物質と反物質が分離する、別の機構が必要で難しいとな
暗黒物質集めて反重力を使い永久機関を作ろうwwwwwwwww
確かに、これが正しいなら、反物質を集めて磁気ボトルに保存すれば、反重力が実現できるな。
そういう物理学者も存在して、注目されるようになった。
もう、なんでもありの滅茶苦茶なカオス状態。
陽電子も反クォークも普通に存在するが
また、バリオンが倍では少なすぎて、加速膨張にならんのではないかな
光子には電荷がないからね
しかしγ線のような高いエネルギーの光子同士をぶつけたら
電子と陽電子対で現れるんだから不思議だな
光子 + 光子 ←→ 電子 + 陽電子
重力の影響を受けなくなるからな
対消滅させることなくどうやって一つにまとめるかが課題だな。
エイキゾチックだろうがなんだろうが働く力は変わらんだろ
銀河大杉ワロタ
これでもまだ宇宙の一部なんだな
立体的にどうなってるかはこれではちょっとわかりにくいな…
http://astro.uchicago.edu/cosmus/projects/sloangalaxies/
前から疑問だったんだけどさ
この地図って観測した時のそのまま使ってるんだよね?
つまり距離が離れるほど過去の位置になるのか?
最も遠いところに見える背景放射はビッグバン時のものだから、そもそも距離が0じゃないかってこと?
地図にしてみたはいいけど
地球儀みたいに止まった地図じゃないから
変な言い方になるけどその瞬間の現在地を予測して描いたりはしてないよねって意味
あぁ観測時間がずれるから、その分ずれてるだろって?
そのサイト良く読んでみると予測してるかどうか記述あるかもね
俺は読まないけどw
このスケールだとその程度のズレは微々たるもんだと思うけど
微々たると言っても150億光年先に見えたのが実際は450億光年先とかだったら
かなり違って構造も変わってくるような気がするけど
ただ「重力も光速で伝わる」理論もあったりするし何がなんやら
宇宙パネェですね
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