Zeroに近い真空エネルギー密度を持つ私たちの宇宙


時々マスコミに登場する複数の宇宙(Multiverse)を聞いた人々がある。複数の宇宙の存在は、まだバルヒョれなかったが、地球が私たちの宇宙では非常に特別なように、複数の宇宙が存在する場合、私たちの宇宙も宇宙論によって予測される数多くの宇宙の中の非常に特別の宇宙である。

私たちの宇宙は目に見える通常物質4.9%、目に見えない暗黒物質26.8%、そして暗闇エネルギー68.3%で構成されている。私たちが望遠鏡で宇宙を観測するとき、私たちの目に観測される物質が、通常の物質(baryonic matter)であり、その残りは目に見えない暗黒物質(dark matter)と暗黒エネルギー(dark energy)である。暗黒物質の有力な候補は、ウィンプ(WIMPs)と呼ばれる物質で冷たい暗黒物質(Cold Dark Matter、CDM)のいずれかであり、ボツン物質との相互作用をしないので、観測的にその存在を明らかに賭けることがなかなか困難ではない。暗黒エネルギーも不思議な物理量であり、反重力的な力を作用して、私たちの宇宙を膨張させる役割をしている。物理的には暗黒エネルギーはアインシュタインが提示した宇宙定数(ギリシャ文字Λで示す)と同じであるとみなされ、この理由で、現代の宇宙論をΛCDMモデルと呼ぶ。

図1.21 - 宇宙の構成成分。

現在暗黒エネルギーの有力な候補としては、真空エネルギーが挙げられている。何もない真空がどのようにエネルギーを持っているかどうか気にするが、すでに1927年にディラックによって真空エネルギーを意味していることが示され、1948年にカシミール効果(Casimir effect)によって真空エネルギーの存在が可視化された。真空エネルギーは、宇宙がどのような速度で膨張していることを知らせるハッブル定数Hと重力定数Gから計算することができる(次式):

真空のエネルギー密度(vacuum energy density)=3 x H2/8πG=10-29 g/ cm3 。

真空エネルギー密度が負の場合、宇宙は形成されるやいなや収縮を、正の持てば膨張をする。しかし、偶然にも、私たちの宇宙の真空のエネルギー密度はほぼ0に近い正の数に微調整されて適切な速度で膨張しながら銀河、星、惑星などのいくつかの物質が作られる最適条件の宇宙になった。しかし、驚くべきことに、私たちの宇宙の真空エネルギー密度が量子場の理論で予測される理論的な値よりも10120倍少ないことが明らかになった。この事実を別の方法で解釈するとこのように少ない真空のエネルギー密度を持つ宇宙が形成される確率がほぼ0に近い1/10120ということだ。

また、ひも理論(string theory)によって予測される宇宙の数は約10500であるが神秘的にも、ほぼすべての宇宙が負の真空エネルギー密度を有しており、宇宙が達成されれば、急激に収縮して銀河、星、惑星を作成できず、ただした場合万両の害を持つことがあり、物質を作ることができる。量子場理論とひも理論を合わせて、予想される私たちの宇宙の生成確率は1/10380であり、この世界に存在するいくつかの可能性よりも少ない。

このように、最新の宇宙論によって予測される数多くの宇宙の中で真空のエネルギー密度がほぼ0に近い絶妙調整された宇宙に私たちが住んでいる。どのようにして、私たちがこのような宇宙に住んでいるのだろうか?

創世記1章1節を見れば、
「初めに、神が天と地を創造した。(創世記1:1) "
という神の創造の記事が出てくる。

ところが、英語の聖書を見れば、天地を天と地(heavens and earth)と記録している。 つまり、空が複数で表現されて、私たちが見て、空のような複数の空を創造された出てくる。 この空がパウロが見た空の上の空である三層の布とは次元的に他のものと見られ、おそらく両者ジャンロンとひも理論によって予測された宇宙が作成された空を意味するのがないかという気がする。 なぜなら、そのような理論によって予測された宇宙は、空(スペース)だけ持っているだけで地(物質)を作成することだけ条件を持っていないからである。

神様は私たちのために確率的にもほとんど作って傾斜のない宇宙を造り、スパイラルで最も安全なブレーキ前の半径(Co-rotation radius)に太陽系を位置シキシゴ、またその太陽系内の生存対人Goldilocks zoneに地球を位置させた後、私たちが生き残るためにあまりにも適した環境を作成したら、私たちを創造された。

果たしてこれが偶然なのかそれとも、私たち人間の神の限りない愛と思いやりだろうか?