なぜこの宇宙なのか? たぶんそれは特別なことではなく、可能性が高いだけです

宇宙学者は費やした 私たちの宇宙が驚くほどバニラである理由を理解するために何十年も努力してきました。 宇宙は、私たちが見る限り滑らかで平らであるだけでなく、非常にゆっくりと増加するペースで膨張しています。単純な計算によると、ビッグバンから出て、宇宙は重力によってくしゃくしゃになり、反発する暗黒エネルギーによって吹き飛ばされた。

宇宙が平らであることを説明するために、物理学者は宇宙の歴史に劇的な幕開けの章を追加しました。彼らは、ビッグバンの開始時に空間が風船のように急速に膨張し、曲率を解決したと提案しています。 そして、インフレーションの最初の呪文に続く宇宙の緩やかな成長を説明するために、私たちの宇宙は、巨大な多元宇宙にある多くのあまり歓迎されない宇宙の1つにすぎないと主張する人もいます.

しかし今、2 人の物理学者が、私たちのバニラ宇宙に関する従来の考え方を覆しました。 1977 年にスティーブン ホーキングとゲイリー ギボンズによって開始された一連の研究に続いて、デュオは、宇宙の平野がまれではなく、予想されることを示唆する新しい計算を発表しました。 によると、私たちの宇宙はそのままです ニール・トゥロック エジンバラ大学の レイサム・ボイル 空気が部屋全体に均等に広がるのと同じ理由で、カナダのウォータールーにある理論物理学ペリメーター研究所の.

宇宙は「非常に微調整され、非常にありそうもないように見えるかもしれませんが、 [they’re] 『ちょっと待って、これが一番好きだよ』って」 トーマス・ヘルトグ、ベルギーのルーヴェン・カトリック大学の宇宙学者。

「これは、ほとんどの人が行ってきたこととは異なる方法を使用する新しい貢献です。」 シュテファン・ギーレンイギリスのシェフィールド大学の宇宙学者。

挑発的な結論は、虚数で時を刻む時計への切り替えを含む数学的トリックに基づいています。 1970 年代にホーキング博士が行ったように、架空の時計を使用して、トゥロックとボイルはエントロピーとして知られる量を計算することができました。これは私たちの宇宙に対応しているように見えます。 しかし、虚時間のトリックは、エントロピーを計算するための迂回的な方法であり、より厳密な方法がなければ、量の意味は熱く議論されたままです. 物理学者はエントロピー計算の正しい解釈に頭を悩ませていますが、多くの人はそれを空間と時間の基本的な量子的性質への道のりの新しい道しるべと見なしています。

「どういうわけか、時空の微細構造を見るための窓を私たちに与えてくれているのです」

仮想パス

頻繁に共同研究を行うトゥロックとボイルは、宇宙論に関する独創的で型破りなアイデアを考案したことで有名です。 昨年、私たちの宇宙の可能性を研究するために、彼らは 1940 年代に物理学者のリチャード ファインマンによって開発された手法に目を向けました。

ファインマンは、粒子の確率的挙動を捉えることを目指して、粒子が最初から最後までを結ぶすべての可能なルートを探索することを想像しました: 直線、曲線、ループ、無限。 彼は、各パスにその可能性に関連する数値を与え、すべての数値を合計する方法を考案しました。 この「経路積分」手法は、量子システムがどのように動作する可能性が最も高いかを予測するための強力なフレームワークになりました。

ファインマンが経路積分を発表し始めるやいなや、物理学者は、温度とエネルギーの由緒ある科学である熱力学との興味深いつながりを発見しました。 Turok と Boyle の計算を可能にしたのは、量子論と熱力学の間のこの架け橋でした。