2014-03-27

宇宙が泡構造をしている理由

観測データから、宇宙は大きく見ると「」のような構造を持っていることがわかっています。泡の膜(表面)にあたる部分に銀河などの天体のすべてが存在し、膜の中は天体が無い空洞になっているといわれています。下の絵は宇宙の全体像を観測した図です。一つ一つの点が銀河で、それが密にある部分(赤や黄色)と疎の部分(青や黒)があることがわかります。

201403271900 o0400031910783782708 201403271900 o0400033210783790019                    宇宙の観測結果                        拡大図(銀河が密な部分と疎な部分がある) 

結論からいうと、宇宙が液相→固相と転換する過程で、不純物として追いやられた気相(泡)が寄せ集められ、この気相の膜面が銀河の母胎となる。相転換から生じた熱から電磁波が生じ、電磁波が気相の膜で進行を阻止されると、そこに電子対創成のごとく物質が生じ、銀河が形成されたのです。

それでイメージが掴めた方は、これ以上読む必要はありません。次の記事を楽しみにお待ち下さい。

ちょっと、ひっかかった、あるいは、わからん、という方は、続きを読んでみてください。そして、その上で分からない疑問をコメントに投稿してください。

それでは、まずは宇宙誕生のイメージです。

(以下は、「宇宙は分散系である―武田福隆氏の新宇宙理論」からその仮説を引用・要約しています。)

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1.原始宇宙誕生の様相

 原始宇宙の誕生前夜、宇宙は正負の区別のないエネルギー素子で充満する真空だけの空間であった。

 あるときから自然における宿命的な現象である「ゆらぎ」が現われる。正負の区別のないエネルギー素子の中のあちらこちらで、不意に正の素子が現われると同時に別の所から同じ数だけの負の素子が顔を出すということが始まったのである。

 その結果、真空は正の素子(+ε)と負の素子(-ε)および中性の素子(ε)から成る混合相となった。これは、物質の存在状態の分け方でいえば気体の状態すなわち気相である。

そのうち、+εと-εの濃度が高くなると+εと-εの間には弱い結合が生じ、ある程度以上の濃度の部分は液相となった。

一方、中性のεの方が多量で、+ε、-εの少ないところは依然として気相のままで存在した。

これは宇宙分散系が+εと-εから成る液相を分散媒とし、主としてεから成る気相を分散質とする「LG(液相・気相)分散系」になったという事である。これは水の中に多数の気泡が浮遊しているようなものである。

さて、時がたつにつれて、+εと-εの結合は次第に強くなり、やがて固相(結晶)へと変化している。その際、後に銀河へと進化していく、いわば『銀河の卵』というべきものが形成された。

 

2.相転換の過程で追いやられた気相(泡)から銀河が生まれた

真空の~1宇宙が液相を分散媒とし、気相を分散質とする泡のような状態の中で、固相(結晶化)が起こり、銀河の卵が形成される。 (宇宙の相転移のイメージは右図の水素の状態図を参照してください。)

液相の部分が固相化するとき、それは飽和溶液から結晶が生ずる時のように、まず或る場所に結晶の核になる部分が現われ、そこから周囲に結晶化が進んで云った。

真空の固相化の場合、核の発生は広い宇宙の中で、同時多発的であったと思われる。

物質が徐々に結晶する時、その中に含まれている不純物は結晶格子の仲間には加えてもらえず、結晶の外に放り出される。

固相化が進行中の液相真空内の気相のツブツブは上記不純物に相当するものであるから、常に固相化進行方向の前方に追いやられる。

固相化は核を中心として四方八方に進行するものであり、そのような核が広い宇宙空間内に、一定ではないであろうが似たような距離を置いて、同時に多数発生したであろうから、固相化が完結したとき、気相のツブツブは、数の多い所では蜂の巣(ハニカム)状に集まり、数の少ないところでは三次元的な網状に集まる。

また固相化が極端に広い空間を独占して進行する所では、ある程度密に集まったツブツブは所々で固相化の波に追い越され、固相化の波は更に順次ツブツブの壁を作りながら進んで行くので、そのような所では、ツブツブは最終的には同心球面上に集められ、その一部を見れば、リーゼガング環(リンク)のように、あるいは木の年輪のように見えるであろう。

このような形状に集合した気相の一粒一粒がそれぞれ銀河の卵なのである。

このように分布した卵がそれぞれ銀河になったと考えれば、現在観測される銀河が網状や壁状あるいは等間隔のフェンス状に分布している理由が容易に理解できる。

 

List    投稿者 kumana | 2014-03-27 | Posted in ⑫宇宙を探求する2 Comments » 

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コメント2件

 どきんちゃん | 2014.04.17 13:51

何点か質問させて下さい。
>あるときから自然における宿命的な現象である「ゆらぎ」が現われる。
⇒「宿命」の理由は?

>水の中に多数の気泡が浮遊しているようなものである。
ベースが気相でその密の部分に液層が存在していると読み取りました。そうすると泡とは逆構造になってしまうため、やや混乱。あらためて、教えて下さい。

 kumana | 2014.04.29 0:54

どきんちゃんさん、コメントありがとうございます。遅くなりましたが、ご質問に回答させていただきます。

>⇒「宿命」の理由は?

ゆらぎが宿命であるというのは、自然現象というのは止まっているものが無いというぐらいの捉え方でいいのではないでしょうか。

さらに、すべては相互作用の中にありますから、厳密には均一な動きは無いということでもあるでしょう。

>ベースが気相でその密の部分に液層が存在していると読み取りました。そうすると泡とは逆構造になってしまうため、やや混乱。あらためて、教えて下さい。

確かに素直に考えるとそういうイメージが描けます。しかし、今回のようなコロイド分散系の場合は通常の物質の原理よりも複雑になっているようです。

泡構造というのは、宇宙には天体が密集している場所とそうでない場所があるということです。地球や太陽系のある銀河系はその密集している部分の一部です。そのような場所が連なって泡構造の膜部分を形作っています。

さらに詳しくいうと、宇宙形成の初期段階には、電気的な極性が生じて相転移していく場所と、電気的な極性が生じず(中性で)気相のままであり続ける場所という違いが生まれていきます。

そのうち、極性が生じる部分が、将来銀河系などの天体を生み出していく部分です。そこでの相転移(液相化)はいわば高密度で生じます。

そこから先は液相と気相の混合ということで、物理の世界ではコロイドの凝縮の原理に従うと考えられます。

ある種の重力系において、液相と気相が出現する場合、液相部分と気相部分以外に液相と気相が混在する非一様な場が出現します。また、その中には空洞が生じるのだそうです。

なかなか理解するのが難しい世界です。参考に、コロイドの原理について書かれたものを紹介します。http://www.jasma.info/journal/wp-content/uploads/past/assets/images/jornal/28-3/2011_p082.pdf

更に疑問があれば、遠慮なく質問してください。

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