私たちの宇宙は誰かの科学実験なのだろうか?

私たちの宇宙は誰かの科学実験なのだろうか? 天文・宇宙

天体物理学者、宇宙学者、哲学者にとって、今は非常に重要な時期です。

今後数年のうちに、次世代の宇宙・地上望遠鏡が稼働し、最先端の技術と機械学習を駆使して、宇宙の最深部を探査することになります。

運がよければ、生命や宇宙の起源についての最も根強い疑問を解決することができるでしょう。

ビッグバンで宇宙が誕生したとすれば、その前には何があったのでしょうか?

サイエンティフィック・アメリカン誌に掲載されたAbraham Loeb教授の論説によれば、その答えは最も「エキゾチック1 風変わりで、奇妙」な説明よりも奇妙なものかもしれません。

Loeb氏は、私たちが知っている宇宙は、高度な技術を持つ文明が実験室で作った「赤ちゃん宇宙」かもしれないと主張しています。

ハーバード大学天文学科の前学科長(2011年〜2020年)、ハーバード大学ブラックホール・イニシアチブ(BHI)の創設ディレクター、ハーバード・スミソニアン天体物理学センター(CfA)の理論・計算研究所(ITC)所長、ガリレオ・プロジェクトの主席研究者の1人であるLoeb氏は、高度な知性や宇宙の起源に関する「エキゾチック」な理論に精通しています。

全米アカデミーの物理学・天文学委員会の委員長、ブレイクスルー・スターショットの諮問委員会の委員長、大統領科学技術諮問委員会の委員なども務めています。

また、ベストセラーとなった「Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth(地球外生命体:地球外に存在する知的生命体の最初の兆候)」の著者でもあります。

この本では、恒星間天体「オウムアムア」が人工探査機である可能性を取り上げました。

今回、Loeb氏が興味を持ったのは、宇宙そのものの基礎です(宇宙人が関与しているかどうか)。

まず、ビッグバン以前に何が存在したかについては、さまざまな推測がなされています。

よく知られているところでは、宇宙は真空のゆらぎから生まれたという説や、ビッグバン、ビッグクランチという収縮と膨張を繰り返す周期的なプロセスであるという説があります。

また、別の宇宙のブラックホールに物質が入り込み、それが跳ね返ってアインシュタイン・ローゼンブリッジの反対側(ワームホール)に入り、そこから宇宙が誕生したという説もあります。

また、ビッグバンは、親宇宙の超巨大ブラックホール(SMBH)から生まれた超巨大な「ホワイトホール」だったのではないかという説もあります。

さらに別の説では、我々の宇宙は、超ひも理論による多元宇宙の解釈の結果であり、そこでは無限の宇宙が共存し、あらゆる可能性が無限に繰り返されているというものです。

Loeb氏によれば、この宇宙は高度な文明が実験室で作ったものである可能性があるといいます。

「私たちの宇宙は平らな形状で、正味のエネルギーがゼロなので、高度な文明が量子トンネルによって無から赤ちゃん宇宙を作る技術を開発した可能性があります。」

量子物理学におけるトンネル現象とは、波動関数が潜在的な障壁を通過して伝播する現象のことです。

これは、核融合やトンネル型電子顕微鏡、量子コンピューターなど、物理現象に欠かせない役割を果たしています。

残念ながら、素粒子物理学の標準モデルでは、量子力学と重力がどのように相互作用するかを解決できないため、「万物の理論(Theory of Everything: ToE)」はまだ存在していません。

しかし、十分に進化した種族は、すでにToEと赤ちゃん宇宙を作る技術を開発しているかもしれません。

つまり、この理論は、創造主という宗教的な概念にも、量子重力という世俗的な概念にも訴えかける、可能な起源の物語を提供しているのです。

この理論では、少なくとも1つの文明(つまり私たち)を擁する私たちの宇宙は、世代を超えて再生産される生物学的システムのようなものだと考えています。

彼は、「ビッグバンは、卵から孵ったヒヨコが後になって新しい卵を産むように、お互いの中で生まれた宇宙の赤ちゃんが無限に続いていると説明しています。もし何かがこの一連の世代より前にあったとしたら、それは「鶏と卵のジレンマ」のように、何か別のものになっていたでしょう。」と述べています。

これは、エネルギーを利用できるかどうかで文明をタイプ別(I、II、III)に分類するカルダシェフ・スケールを彷彿とさせます。

What Do Alien Civilizations Look Like? The Kardashev Scale

動画:エイリアンはどんな見た目をしているのか?カルダシェフ・スケールについて(日本語字幕あり)

I型は惑星全体のエネルギーを、II型は星系全体のエネルギーを、III型は銀河系全体のエネルギーを利用することができます。

この場合、文明が存在するきっかけとなった天体物理学的条件を再現できるかどうかが基準になるとLoeb氏は言います。

この「赤ちゃん宇宙」説は、フェルミのパラドックスの解決策として提案された「動物園仮説」に似ていると思う人もいるかもしれません。

ビッグバン宇宙論:特異点から始まり、膨張を続ける宇宙の歴史。

ビッグバン宇宙論:特異点から始まり、膨張を続ける宇宙の歴史。©grandunificationtheory.com

しかし、Loeb氏が説明するように、この2つには根本的な違いがあります。

「動物園は動物を観察する場所ですが、赤ちゃん宇宙は、アインシュタインの重力理論である一般相対性理論に従って、外から観察することはできません。赤ちゃん宇宙の内部は、創造者の視界から消え、創造者の時空からスナップアウトします。この状況は、ブラックホールの形成に似ています。ブラックホールの地平線に入ると、そこに落ちてくるすべての物質は観測できなくなります。その結果、赤ちゃん宇宙の創造者は、その中でどのような文明が形成されたかを知ることができず、介入することもできないのです。重力の負のエネルギーが、平面的な形状を特徴とする私たちの宇宙における物質や放射線の正のエネルギーを相殺するため、赤ちゃん宇宙を作ることはエネルギーを消費しないかもしれません。ブラックホールの事象の地平線に入り込んだ人の歴史が私たちに何の影響も与えないように、私たちの宇宙の運命は赤ちゃん宇宙とは完全に独立しています。私たちが知っているすべてのことに基づけば、私たち自身の宇宙は永遠に膨張し続けるでしょう。」

また、人間が存在するために宇宙が選択されたとする「人間原理2物理学、特に宇宙論において、宇宙の構造の理由を人間の存在に求める考え方。「宇宙が人間に適しているのは、そうでなければ人間は宇宙を観測し得ないから」という論理を用いる。」を排除している点も魅力的です。

人間原理は、人類や宇宙の中で人間が占める空間には特別なものは何もないとするコペルニクス的原理(宇宙原理)と対立するものです。

しかし、物理法則のわずかな変化によって生命が存在しないという事実は、私たちが幸運であることを示唆しているように思えます。

近年、人間原理の解決策として、多元宇宙論の可能性が指摘されています。

赤ちゃん宇宙の理論はこの考えと一致しており、宇宙のダーウィン的選択プロセスの推進者である高度な文明が誕生するという理論です。

現在の人類は、自分たちが存在するようになった宇宙の条件を再現できるほどには進化していません。

活動中の超巨大ブラックホールの想像図。

活動中の超巨大ブラックホールの想像図。©ESO/L. Calçada

宇宙の条件を再現できる文明(実験室で「赤ちゃん宇宙」を作ること)は、この提案された宇宙規模ではAクラスに該当しますが、Bクラスの文明は、ホスト星に依存しないように身近な環境の条件を調整することができます。

現在の状況を考えると、人類は現在CまたはDクラスであり、(太陽が死滅しても)地球上に居住可能な条件を再現することができず、気候変動によって無頓着に地球を破壊しています。

しかし、いずれ人類はAクラスの文明になり、仮説されている宇宙再生産のプロセスに参加できるようになるかもしれません。

もしかしたら、自分たちよりも優れた宇宙の赤ちゃんを作ることができるかもしれないのです。

Loeb氏は、このような希望はやや楽観的かもしれないとしながらも、宇宙の赤ちゃんを作るのは非常に刺激的な可能性を秘めていると主張します。

「私たちは、実験室で人工生命を作ることに近づいています。量子力学と重力を統一する方法がわかれば、実験室で宇宙の赤ちゃんを作る方法がわかるかもしれません。宇宙を作ることの倫理観は、人間を作ることと似ているかもしれません。しかし、究極的には、過去の世代が神に課した能力、すなわち、宇宙を作り、そこに生命を生み出す能力が、高度な科学文明を持つ我々に自由に使えるようになれば、我々の種にとっては喜ばしいことです。我々より10億年も前の別の文明がすでにその目標に到達していて、我々がいつかそれに遭遇するとしたら、その文明は我々の過去の宗教が神とみなしていたものによく近似していることになります。」

Published by Universe Today.