テグマーグの「数学的な宇宙」 その２

多くの人はビッグバンの後にインフレーションが起きたと考えているが、
著者は先にインフレーションが起き、ビッグバンを作り出した、と言う。

私たちの住んでいるのは140億年前にインフレーションが終わった空間。
インフレーション物質を除去する物理システムが働き、崩壊して普通の物質になった後も膨張を続け、寄り集まって、銀河や恒星や惑星になった。

インフレーションは倍加プロセスで空間が3倍になる毎に、半減プロセスでインフレーション物質の1/3が崩壊する、と云うモデルを設けている。

インフレーションは、ほとんど何もないところから全てのものを作りだした。
それは、宇宙の全エネルギーが非常に0に近い、と云うことであって、エネルギー保存則に反しないのか。
著者はインフレーション物質にエネルギーを注入して、インフレーション物質を引き伸ばしたのは重力だと言う。
アインシュタインの公式によれば、重い物体は正の大きなエネルギーを持っているので、重力はインフレーション物質が得た質量に対応するだけの負のエネルギーを背負いこんだことになる。
言い換えれば、重力の源である重力場は負のエネルギーを持つ。
重力が何かを加速するたびに、必要なエネルギーを重力場から借りてこられている、と言う。

インフレーションは原子より小さな体積から始めて、無限個の銀河が含まれる無限大の空間をその中に作り出したが、その外部の空間には影響を及ぼさない。

私たちの宇宙は既に無限大の大きさだが、これと同じような宇宙が他にも有って、そこには私たちの分身が住んでいるかも知れない。
しかし、あまりに遠方にあって、光などの情報が届かない。
それは観測こそできないが、実験的に検証可能であり、反証可能であり、予測能も有するので、形而上学ではなく、物理学だ、と。
その種の並行宇宙で最も単純なものをレベルI並行宇宙と言う。
レベルI並行宇宙では同じ物理法則が成立つ。

並行宇宙は無限個あり、レベルIの並行宇宙の集合体をレベルI多宇宙と言い、その多宇宙が更に無限個集まったものを想定すれば、それぞれの多宇宙で異なる物理法則が実現しているかも知れない。
そのような集合体をレベルII多宇宙と呼んでいる。

私たちの宇宙では空間は3次元だが、次元数を４にすると安定な太陽系も安定な原子も存在できなくなる。
例えば4次元の空間ではニュートンの重力の法則が逆2乗則から逆3乗則に変化し、安定な軌道がなくなる。

弦理論モデルによれば、私たちの空間は、本当は9次元だが、インフレーションによって3次元だけが引き伸ばされ、他の6次元は小さく丸まっていて認識できないのだ、と解釈。
引き伸ばされる次元数は、レベルII多宇宙内では領域ごとに異なっていて、見かけの空間次元が０のものから９のものまで、すべての宇宙が作られた、と。
そこにどのような素粒子が存在できて、どのような方程式が成り立つかも違ってくる。
クオークが6種類でなく、10種類あるような宇宙もあるかも知れない、と。