2018年5月27日 (日)

他の恒星に惑星が多くはっけされる状態になってきている。

 先日、イギリス生まれの『車椅子の天才』と言われた、スチーブン・ホーキング氏が亡くなった。本来はもっと若いうちに亡くなる病であった。ALS 筋萎縮側索硬化症(この病気は検索すれば多くの知識が得られます)

 

 彼は、言います。『人間は大自然にたいして常に謙虚でなければならない。人間が特質して優秀で利口であるとは思ってはいけない』 というような意味の言葉を残しています。

 

 他の健常者の物理学者は、この考えは彼独自の病気の状態から言うことであろうと、人間がこの自然界で一番優秀で支配的な存在であると、意識的、或いは無意識に思っていきています。そして研究を続けています。

 

 結果論が蔓延る世界で、ノーベル賞が頂点として、そこを目指す研究が当たり前のように言います。しかし、ノーベル賞を授与される人の研究も、いろいろな過去の偉人の研究の上にのって獲得した結果であって、その頂点には、多くの失敗の山が存在したり、研究途中で終わった過去のものが存在している。

 

 また、環境的にたまたま有利な状態にいたので、賞をもらえる状態に至ったと思われる。

 

 超天才達の傲慢さを、そこに見る気がするが、いかがであろう。

 

 さて、系外惑星の話であるが、そこに生物が存在するかは、いろいろな条件が提示されている。

 

 しかし、地球上でも、太陽光があまり当たらない、極地は非常に寒冷で、水が氷に相転移して存在する。地球は大気が存在するので、極地の気温があまり低下しない状態で推移してきた。それでも氷付く気温になる。

 

 大気には巨大な温度を内在する機能があるから地球は平均温度が平板なのだ。太陽系の第一惑星、水星は、太陽のごく近くを周回している。水星の極地のクレーターで、永久的に陰になり、太陽光が当たらない部分があるという。

 

 太陽系には、沢山の水が存在するということが、発見されてから、この水星の永久陰の部分に氷が存在するのではないか、と言われ始めている。

 

 月にも大気がないので、太陽光の当たる部分と当たらない部分の温度差が激しく、クレーターの陰になる部分や、洞窟が発見されているが、そこに氷が存在している事実が、隕石の衝突の現象から発見されている。

 

 そうした観測技術から、木星の衛星エウロパと土星の衛星エンケラドスの氷衛星に、巨大な主星の木星と土星の潮汐力で、衛星が膨らんだり、戻ったりして、巨大な摩擦力を得て、氷の一部が溶けて水が存在しているとした。

 

 その海底に同じような潮汐力で、海底火山が生じて、そのエネルギーで生物が存在しているだろうと推定している。

 

 そうした状況下に、系外惑星が沢山見つかっている。その殆どが、巨大ガス惑星であり、恒星の周囲のかない近い軌道を周回していて、地球型惑星が中々見つからなかった。

 

 しかし、地球型の惑星でも大きさがかなり大きいものが発見され始める。最近になって、赤色矮星のケンタウルス座アルファ星に地球型惑星が沢山見つかった。

 

 宇宙では、この赤色矮星が我々が見えている普段の恒星と同じ位の沢山存在するそうで、今までは対象外であった赤色矮星に系外惑星を見つける方が主流になるかもしれないという話もある。

 

 なぜならば、赤色矮星の寿命の長さである。このケンタウルは、どうやら3個の小さな恒星がお互いを周回しているようで、小さいがために、星の内部の圧力が小さく、水素がヘリュウムに核融合する勢いが弱く、強い光や熱が発生していない。

 

 超新星爆発して、そのあとの爆縮で潰れる中心部分が中性子星になったり、ブラックホールになったりする巨大な恒星は、圧力が強く熱も高くなり、何千万年の単位で超新星爆発をしてしまう。

 太陽は100億年くらいの寿命があるとされる。その後は、赤色巨星になり、惑星状星雲となり、宇宙へ拡散してゆく。

 

 赤色矮星は小型であり、その寿命は200億年、300億年と長いもので、その地球型惑星では、熱量、光の強さなどの条件の違いはあるが、生物が誕生していても不思議ではないとされて研究がすすむ。

 

 そこで以前に言われていたことで、現在はあまり全面に出てこない生物生息と進化の条件として仮説的に言われた、地球型惑星の大気組成を作る条件として、火山活動が無くてはならない条件としたことがある。

 

 たとえ海しかない惑星であっても、その海の成分によって多様性のある生物環境が得られるだろう。また、火山から大気が生まれる条件として、その惑星の内部が熱い状態が必要であり、その場合、プレートテクトニクスの現象が存在して、火山生成がおきるとされている。

 

 地球は、熱い内部構造で、磁場が存在することで、宇宙線という高エネルギーの照射を弱め、大気で益々その宇宙的な生物に悪い影響をブロックしている。

 

 地球では、プレートテクトニクスで、大陸移動などで、生物の絶滅現象が起きたり、酸素を発生する植物で、いろいろな鉱物が、酸化という化学現象で、塊として利用できたり、地震という災害、大気で興る嵐、しかし、嵐は、海底の生物の死骸からできている栄養素を海中に巻き上げる作用があり、生態網を考えると、プレートテクトニクスの現象が生物の進化も絶滅にも影響している。

 

 しかし、大きなストレスが存在することで、生物の進化が進んだのではないかとする考察もある。地球に降り注ぐ巨大な隕石が多くなるに従い、生物の多様性と繁栄がグラフ化して発表されたこともある。

 

 我々人類の存在は、その短い歴史を考えて、今、全滅に向かうのを考える時ではないか。総合的にとらえて地球での生命の継続的な存続を考慮する時代になってきたのでは?

2018年3月13日 (火)

宇宙の存在理由の説明をどうするかが今後の大きな課題 究極の宇宙物理学へ

 宇宙がビックバーンで始まったとすることは、宇宙背景放射をとらえて納得している天才の学者の話。

 

 しかし、そのビックバーンはなぜ起きたか、今、『インフレーション』で始まった。という理論が認められている。

 

 真空の宇宙には、ミクロの世界の素粒子と反素粒子がぶつかり合い、できては消えを繰り返して、宇宙の真空には物質が充満している。とされて、その巨大な重力で、小さな点のような物質が生まれて、それが、この真空中のエネルギーで、指数関数的に膨張して、相転移をして熱を発し、ビッグバーンが起きたとされている。

 

 世界の物理学を検証する人達が、競ってそのインフレーションの証拠を探している。2014年にアメリカの大学の研究チームが、南極の観測でインフレーションの痕跡を観測したとして発表しましたが、研究者などの検証作業で、ノイズであったらしいとされて発見とはならなかった。

 

 現在、このインフレーションの痕跡は、宇宙背景放射にインフレーションの重力波が起こした痕跡が残るとして、ブラックホールの合体、中性子星の合体、超新星爆発などの重力波望遠鏡とは違う装置で観測が続いている。

 

 ヒッグス粒子が見つかった?見つけた?、私は、ヒッグス場、というこの宇宙に充満する『場』が重力を素粒子に与えている。ということが、良く理解できないでいる。

 

 ダークマターの存在がいろいろな方法で掴めつつあるが、このダークマターとヒッグス粒子の整合性が納得できないでいる。

 

 このヒッグス粒子の重さが、宇宙で安定的な重さか、不安定な重さかで宇宙の姿が変わるという。

 

 ヒッグス粒子の重さが不安定な重さに位置していて、広がろうとする真空のエネルギーで、ヒッグス粒子が不安定状態になって崩壊した場合、我々の宇宙は真空崩壊してしまう、と言う仮設が成り立つという。

 

 現在のヒッグス粒子は安定でもなく、不安定な状態でもない事がそのヒッグス粒子の重さから判断されてるそうだ。

 

 ヒッグス粒子が、実際の重さでは、中途半端な重さの状態で、ある意味で、不安定な重さで観測される。もしかして、量子力学のトンネル効果で、安定する場所に瞬間的に移ることが考えられて、その場合は、宇宙は真空崩壊するということである。仮設であり証明はされていない。

 

 そこで、重さが大きい、超対称性粒子が発見されていないが、あるはずだとする理論と、マルチバース理論が存在している。

 

 超対称性粒子の理論を支持する人達が、円周の加速器ではなく、直線の長いもっと大きなエネルギーの加速器(今でも光の速度にかなり近いが、もっと光の速度に近づけた粒子加速器)を造り、陽子の衝突ではなく、電子同士の衝突で(間違いました、陽子と電子の衝突)重い超対称性粒子を探そうということのようだ。

 

 インフレーション理論から、或いは、超ひも理論から、マルチバースが多くの人に支持されつつある。

 

 マルチバース論は、インフレーションが起こると、次から次へとインフレーションがおこり、宇宙が沢山存在していて、真空のエネルギーが強く、その宇宙には、物質を構成する時間的余裕もなく、膨張がはやく、真空だけが存在する、何も存在していない宇宙があったり、インフレーションの膨張速度が遅く、物質が多く造られて、ブラックホールばかりがある宇宙があったりしていることもあり得る。そんな理論である。

 

 私達の宇宙は、インフレーションで膨張したが、真空のエネルギーが少し弱く、ダークマターができあがり、素粒子を引きつける重力が存在して、簡単な物質の水素とヘリュームができあがり、物質が造られる宇宙ができあがったとする理論である。我々の宇宙は希少な宇宙かもしれない、と学者は言う。

 

 我々の宇宙は、インフレーションで、凄まじい膨張に打ち勝つダークマターが造られる余裕が存在して、しばらくは、ビッグバーのエネルギーによる膨張で進み、何かのはずみで真空のエネルギーが、働き出して、激しい膨張を始めたとする理論である。ここから、一神教的思考で、我々人間の存在は必然か偶然かという物理学者の問いが成立しているらしい。

 

 ごく最近に宇宙の初期、ビックバーから、1億数千年経過した頃の、初期宇宙の水素を発見した。とニュースに出た。この時点で、ダークマターが存在してのではないか、ということになる。

 

 真空のエネルギーは、指数関数的に増えてゆくので、我々の宇宙では、今、宇宙の初期の約130億年以上の昔の電磁波が届いているが、膨張を考えると、現在は観測不能な遠くの宇宙まで膨張していると計算されている。約450億年まで遠ざかっているとされる。電磁波では、追いつけない速度で膨張しているということである。

 

 宇宙も永遠ではないし、太陽系も永遠ではない。我々人類も、僅か2万年くらい前から、ホモサピエンスとして栄えてきたが、動物的に考えると、75億人というのは、生物の異常発生である。

 

 いずれ人類も絶滅してしまうだろう。異常発生か、或いは、過去に起きた地球の寒冷化、激しい火山活動による温暖化などの要因かもしれない。

 

 太陽系は銀河の中を、約2億年かけて一周しているそうだ。銀河系の中の何らかの重力バランスがあり、周回している状態で、太陽系内の無数の小惑星が大きく動き出す可能性もあるし、太陽と地球の距離も動かされる事もありえる。

 

 そうした宇宙的要因で、気候も変化する可能性がある。化石から、銀河のスパイラルアームの中を通過中に寒冷化を引き起こした可能性を指摘されている。

 

 現在の地軸の傾きが変化して起こる気象の変化。過去に何度も起きている磁場の逆転現象。磁場が逆転する時に、暫くは磁場が発生しない可能性が指摘されている。磁場が無くなると、宇宙からの高エネルギーの粒子が地球に直接降り注ぐことになる。太陽風の粒子も同じである。そうした状態でのシュミレーションも行われている。空気にこれらの粒子が衝突して熱を持ち、空気中の水蒸気がドンドン雲になってゆき、太陽光を遮り、寒冷化すると言われている。

 

 突然ではあるが、一神教の人達の人間観は、神→人間→自然界。こうした順序で考えてきたので、自然界と人間をかなり引き離して、人間対自然界、という2原論で科学技術が発展した。そこで、こうした、宇宙物理学の世界での言い訳に、人間はこの宇宙に何故、存在しているのか、何故、存在できたのが、宇宙物理学の目的である、と詭弁を弄する。

 

 であるから、絶対の神の次に偉い人間は、この宇宙に存在するのが、必然か偶然かという議論ができる。

 

 日本人の自然観に、大自然の中の一部として存在する生物、とか、大自然に育まれ(はぐくまれ)て存在する、という自然観が存在する。大自然への畏敬の念からそうした観念が生まれているらしい。

 

 災害列島の日本の縄文人のころからの、大自然への畏敬の思いが、巨岩に神を巨木に神を、太陽に神を、月に神を、火山に神を考えて、災害は、諸々の神の怒りとして、あがめて、あらゆる神を信仰してきたようだ。

 

 そうした神のあり方を、大陸から渡ってきた、稲を持つ倭人との交流と闘いを繰り返してきたが、縄文人の神のあり方を持続して持ち続ける民族になってゆく。古事記の中の『やまたの大蛇退治』の話は、暴れ川の神に娘を人身御供とする風習に、治水工事をしたことの話ではないかとされている。

 

 日本人の思考は、大きな自然の一部としての存在。大自然に生かされている存在。とする思考方法がとられてきた証拠は今も存在する。こうした思考を今は無いとする人が多くいるが、その生活スタイルに自然と内包している。

 

 日本だけしか存在しなくなった、大乗仏教からは、この大きな、わけの解らない自然観もあって、大自然とは一体であるとする観念が根底に潜んでいる。一神教は絶対なる『神』が世界の中心に存在する。この絶対の神という考えでは無く、大乗仏教では、中心は『空』であるとした、そのために、あらゆる事柄の存在が肯定される観念様式が存在している。

 

 大乗仏教では、この世の中心は『空』である。とする。中心が『空』であるから、あらゆる考え方が、その空の部分の周囲に存在ができると考えることができる。すなわち、科学でも、唯物論でも、唯心論でも、他の要素から学ぶことを規制しない、何にでも囚われない、拘りの無い世界観を提示している。宇宙も全てが、『空』であるとする。

 

 日本人的思考でいうと、右でもない、左でもない、上でもない、下でもない、非常に曖昧であり続けてきた。だからこそ、あらゆる思考方法を入れることができて、しかも排除するのではなく、日本的な要素を残して、新しい思考方法も受け入れる、という柔軟性が存在する。言い換えれば、曖昧模糊、としているし、ファジーな決めつけない思考が存在する。

 

 日本人には、『1+1=2』ではないのである。1+1=2a であったり、1+1=3b であったりしても納得する国民性があります。

 

 宇宙は数学で書かれている。と物理学者は言いますが、量子力学の確率的な与えが出る事も含めて、絶対の『神』の存在、または、いずれ出てくるでしょうアインシュタインの理論を超える理論が、しかし、宇宙を完全に理解するのは、難しい事で、不可能に近いでしょう。そのときにどうするかが、人間にとっての正念場になるのではないか、そう感じます。 

2018年1月17日 (水)

まだ実態を直に捉えられないブラックホール。ほかに中性子星などの超重量の星がある宇宙。しかし、まだ知られていない何かがあり、強い磁場を持ち、地球まで届く強烈な電波源がありそうだということだ

 

 【1月12日 AFP】宇宙のかなたから飛来する強力な電波パルス「高速電波バースト(FRB)」と呼ばれるフラッシュ現象の謎の解明に一歩近づいたとする研究結果が10日、発表された。このフラッシュ現象では、わずか1000分の1秒間に太陽放射1日分を上回る量のエネルギーが放出されるという。

 

 2007年に初めて発見されたFRBは、日々1万回ほど発生している可能性がある。世界の天文学者らはこれまでに数十例のFRBを確認しているが、複数回の散発的な再発が確認され、追跡調査が可能なのは「FRB 121102」として知られる1例のみだ。2014年に発見されたFRB 121102は、発生源が地球から約30億光年の距離にあるとされている。

 

 英科学誌ネイチャー(Nature)に掲載された論文によると、FRB 121102が「観測史上最も強力な磁場が存在する空間領域の一つ」である極限環境に由来するとみられることが今回の観測結果から明らかになったという。

 

 同様の環境は、巨大ブラックホールの周囲に存在することが知られているが、これが唯一の答えではない可能性がある。論文は、FRB 121102の再発する電波バーストが強力な星雲または超新星残骸の内部にある若い中性子星を発生源とする可能性もあると指摘している。

 

 米コーネル大学(Cornell University)のシャミ・チャタルジー(Shami Chatterjee)上級研究員(天文学)は「もしこれが天の川銀河(Milky Way)内にあり、太陽系の反対側に位置しているとすると、地球上の無線通信の乱れによってその存在が分かるだろう。スマートフォンの信号レベルが飽和すると考えられるからだ」と話した。

 

 FRB 121102の発生源とその環境は他と異なっており、「これまでに確認されていない新しいタイプの天体」であることを示していると、論文は述べている。(c)AFP

2017年9月30日 (土)

さて、衆議院選挙ですが、原発0計画などと言いますが、ウランはアメリカに押さえられていて、簡単に辞められない理由はそこにもあります

 ウラン精製は日本でもできますが、原発で燃やしたウランの燃えかすからプルトニュームを生成するのには、フランスやイギリスへ運び、そこから一部はロシアに運ばれてプルトニュームに精製されて日本に運びこまれます。

 この様子はアメリカの許可を得て、アメリカの管理下で行われています。

 ゲリラやテロ集団に奪われる可能性があるので、航行は絶対に秘密です。日時も航路もその都度変化させているようです。船の名前も公表されていません。

 

 この課程、輸送は、アメリカに管理されていることは前述のとうりですが、日本の核兵器開発への防止が建前ですが、日本のエネルギーはアメリカに押さえられています。

 

 中東の石油も、アメリカ軍の中東政策が日本の原油輸入の安全を保ってくれていました。

 

 アメリカが自国で天然ガスと石油の採掘と埋蔵量でサウジアラビアを抜きました。そこで、中東へのアメリカの関与が殆どなくなりました。アメリカ軍の護衛もすこしずつ薄くなってきています。

 オバマ大統領はイランとも国交を薦めていましたが、トランプの娘婿がユダヤ人なので、敵対するユダヤの国家イスラエルへの肩入れがまた始まって、イランとの敵対が戻ってしまい、北朝鮮のように核兵器開発の続行が始まる可能性が出てきました。

 

 日本がこのアメリカの天然ガスと石油の輸入のために、大型タンカーが大西洋から運び安い、パナマ運河を新たに造り換えの工事をしています。大型タンカーが通過できるように、運河をあらたに造り横幅の広い船が通過できるようにしています。

 

 世界の大型旅客船は、パナマ運河とスエズ運河を通過できるような横幅の制限があります。世界の海を旅する豪華な船旅の条件でしたが、パナマ運河が横幅の広い船でも通過できるようになります。

 

 しかし、そうして日本は原発を辞めることが、アメリカの圧力で難しい条件や問題が横たわっています。おまけに、天然ガスや原油の輸入をアメリカに頼る形は、ますます、アメリカの属国度が加算されてしまう事になります。

 戦後70以上経過しても、日本の空の指揮権、制空権はアメリカにあり、日本のアメリカ軍基地が管理しています。日本や外国の旅客機は、飛行行路が指定されています。アメリカ空軍機、海兵隊機、海軍機が自由に飛び回っています。核の抑止力だと言いますが・・・・・?

 

 エネルギーの調達先の多様化は是非確保する必要があります。ロシアの天然ガスや原油も輸入できる体制が必要であるし、中東からも引き続き輸入量を確保しておく必要があると思います。

2017年6月30日 (金)

鉄鉱石の鉱床発達と植物の光合成の関係

 地球の草創期、海水中には、鉄分がかなり多く含まれていたそうだ。

 

 当時は、酸素を使わない微生物が、酸素が殆どなかったころ、違う元素を使い存在していたとされている。

 

 現在、地球の深海の海底の火山性の噴出口から出てる硫化水素などをエネルギーに使う生物の存在を確認できている。

 地上の火山付近の高温の液体の硫化水素などを利用している微生物が発見されている。温泉水の色の違いなどがあるが、微生物の違いであることが解っている。

 

 超大陸が存在していた時代、一部に中海などもあったようだ。

 

 そうした環境下に、今、判明しているのが、大陸周辺や中海の浅瀬の太陽光が射し込む部分に、シアノバクテリアという植物の原始的な微生物が大量に発生して、光合成をしてエネルギーを創り、生きる生物が酸素を海中へ、空気中に放出していたそうだ。

 

 酸素の活性力は強いものがあり、海水中に大量に溶け込んでいた鉄分と化学反応をして、酸化鉄を作り、重くなり、徐々に海底に積もり始めたと推測されている。

 酸素量や海水に溶けた鉄分の地域の違い、海水の移動、海流とともに時間差が生じたことがあったのだろう、海底に積もった酸化鉄が、砂岩のように層をなして積もたような箇所もあるようだ。

 

 それが地殻の動きで地上に現れたのが、オーストラリアの酸化鉄の赤い地層である。板状になっている部分もあり、おおきな岩盤のように分厚い岩石として露出している部分もあるようだ。

 中国の西部に西遊記でおなじみの『火炎山』も酸化鉄の赤い色をしている。

 地球以外でも火星の表面の赤い色も酸化鉄の色だそうで、酸素の活性力がいかに強いかが解る

 今日まで地球のいろいろな所で、酸化鉄という形で鉄鉱石が採掘されて、我々人類が利用したきたのは、こうして地球に酸素が発生して、酸化鉄として纏まった遠い昔の地球の酸素の歴史があるからのようだ。

 

 地球に酸素が溜まる現象は、海中でも、陸上でも酸素という活性力の強いものを利用する生物も誕生することになる。

 

 我々、酸素をエネルギー生成に利用している生物には、欠かせない元素であるが、この酸素は『両刃の剣』という言い方をしても良いと思う。かなり簡単に活性酸素という毒物へ変化してしまい、酸素を呼吸している哺乳類や魚類の細胞を攻撃して生体へのダメージを与える。

 

 そこで、生体は、ビタミンCやナイアシンを使った酵素で、この活性酸素の除去システムをいろいろ身につけてきた。地球環境の激しい変化に対応してきた生存競争の結果、そうしたあらゆる生命活動に有利な部分を持った生き物が残って生き続けている。

 この先にも大きな地球規模の激変があるだろう。我々人類の生きてきた時間的な尺度とは、宇宙の時間的尺度の規模の違いがあり、中々現実性が感じられない地球の激変が続くのである。

 

 ちなみに、昼間活動する猿の仲間は、樹木の上で生活をしてきたので、日常的に樹木の葉や果実を主食にしてきたので、ビタミンCが体内では作れなくなってしまている。

 しかし肉食動物は自らの身体でビタミンCの合成ができるそうだ。肉しか食べないネコ科の動物や犬の仲間、魚を主食とする鳥類、などが活性酸素対策を自らの身体に持っている。

2017年5月15日 (月)

地球外生命を探すことが現実味を帯びてきました。

 土星や木星の衛星で、表面が氷に覆われている衛星が見つかっています。まずは水がありそうなこと、が挙げられています。『エンケラドス』は土星の氷衛星です。木星には、『エウロパ』『ガニメデ』という氷衛星が存在しています。

 それは、表面の氷に割れ目が存在したり、クレーターの跡がない部分が存在していたりするので、内部から水が表面に供給されているらしいと推測されるからです。

 -100度C以下.-250度C以下、などという宇宙の温度で、土星や木星の衛星になぜ水が液体で存在するか。それは、木星や土星が巨大であるからだ。

 氷の衛星が楕円の軌道で周回していて、巨大な重力の木星や土星に引っ張られて楕円に縮んだり、遠くなると逆方向に楕円になったりして、衛星内部が摩擦熱が起きて、表面以外は液体の水になっていると推測されている。

 水蒸気か水分子かが、噴射している衛星もみつかっています。

 また系外惑星も近くでみつかっています。太陽よりも小さな恒星で、重力が足りなくて、輝くが鈍い星が見つかっています。約、4光年先に『プロキシマ』という赤色矮星があり、その衛星で、岩石惑星が何個か見つかっています。

 そのうちの何個かは、水が液体で存在する可能性があるそうです。

 系外惑星で岩石惑星である場合、もう一つの条件が以前には言われている。岩石惑星にプレートテクトニクスの現象があれば生物が存在可能である。

 これは、恒星の周りでガスやチリが集まり、小惑星ができて衝突を繰り返しある程度の岩石惑星になったときに、固まった惑星の内部が熱く、しかも中心に重い物質の塊ができて、その周辺の熱い部分が惑星の自転に引きずられてゆっくりと動いていれば、その動きが摩擦を生じさせて、『磁場』が生じていれはずである。

 生物へのストレスとなる宇宙線が、磁場により多少ともブロックされて、しかも、プレートの動きで、火山噴火が生じて、惑星表面にガスが充満することで、ますます、生物の生存環境が良くなり、どんなガスをエネルギーにしているかは解らないが、ガスが、惑星表面に降り注ぐ、宇宙線や小惑星をブロックするので、生命の進化が興り、多細胞生物が生きてる可能性が大きくなるとのことだ。

 色々と調べられているが、問題は、宇宙の規模の大きさである。1光年とは、光の速さで1年間かかる。我々人類の宇宙への到達は、まだ太陽圏外へは到達していない。ボイジャーが太陽系外へさしかかっているそうだ。まだ宇宙で飛ぶスピードは、こんなものなのだ。

 我々は、地球環境を整備し直すしか人類の未来はない。

2017年3月24日 (金)

重力って何だ? 宇宙論、量子力学、などが、どう進むか難しい状態にいるように受けるが???

 世界が注目していた、『ヒッグス粒子』の発見は、スイスの巨大な加速器で作り出されて、標準理論の矛盾であった素粒子の重さが、解決した、といことだ

 標準理論が展開されて、発見されてきた素粒子に、重さを与えると理論が破綻してしまう結果に理論物理学者の間では、困り果てていた。

 『この世の物質に重さがあってはならない』という矛盾した答えしか出てこなかったからだ。

 重さがないということは、光子のように飛び回ってしまい、原子核として纏まらない、物質が構成されない状態になってしまう。

 ここで、重力とは何だという疑問が再び登場することになる。

 悩んでいたこうした時期に、ピーター・ヒッグスが、閃いて、重さを持つ粒子があれば解決すると考えて、50年まえにこの理論を組み立てて発表した。あまりにも都合が良すぎる考え方だと非難する人も多く出た。

 しかし、標準理論に重さを挿入できない大きな矛盾を解決できない状態は続き、では、ヒッグス粒子を見つけようと実験が始まった。

 しかし、既存の加速器では、粒子を衝突させるエネルギーが足りず、実験できない状態が続いた。そして、スイスとフランスの国境地帯に、山手線の周回半径くらいの巨大な加速器と、これも巨大な検出器を組み立てて、実験した結果、ヒッグス粒子が見つかったと世界を駆け巡った。

 ヒッグス粒子は作られるだろうとの予測はあったようで、問題は、そのヒッグス粒子の重さにあったようだ。 理論物理学者の興味はそっちにあった。

 理論物理学者に超対称性粒子があるとする理論があった。それは、ダークマターの存在である。ダークマターは、電磁波ではとらえられない観測不能なもので、すごく重たい粒子の集まりではないかと考えられていた。

 その粒子が、標準理論の粒子を鏡に写したように、全く同じ粒子が存在して、その粒子がダークマターを形作っているという理論である。

 これは、反物質、反粒子の発見をヒントに作り上げてきた理論である。標準理論の素粒子を発見してきた世界の加速器で、過去にこの超対称性粒子が見つかっていない。

 このヒッグス粒子の重さによって、超対称性粒子が存在するか、または存在しないかという、分かれ道になるはずであった。

 しかし、つくられたヒッグス粒子の重さは、このどちらでも無い、中間的な重さを示した。超対称性粒子の存在を否定も肯定もできない中間的な重さなのである。

 しかし、その後もこの巨大な加速器で、超対称性粒子を作りだそうと懸命であるが、見つかっていない。現在この超対称性粒子の研究が進んではいないようだ。ダークマターという未知の物質は、別の見方で研究が進んでいるようだ。一つの理論が消えるのだろうか、『超対称性粒子の理論。』

 ところで、宇宙はビッグバンで始まったと言う説には異論が無くなった。それには、偶然見つかった宇宙背景放射の存在である。その後に人工衛星による宇宙背景放射の地図までできあがっている。

 では、ビッグバンはなぜ起きたのか、世界がその証拠をさがそうとしている。それが、インフレーション理論である。

 真空は、まったく物質が存在しない空間である、とされてきたが、実は、常に一定の素粒子のような物質が出てきては消え、また出てくるという現象が起きているとの理論に基づいた理論からのヒントで、アインシュタインの相対性理論から導きだされたインフレーション理論である。

 ある、一点に素粒子くらいの一点で、この真空中のエネルギーが働き、指数関数的に膨張を始めた。という理論である。

 膨張すれども、この真空のエネルギーの密度は変わらないという不思議な現象が起こるとされている。

 真空のエネルギーは、広がれば広がるほどに、エネルギーも増えてゆく。薄まることがないエネルギーであると計算上で突き止められている。

 こうして、インフレーションで、光の速度を遙かに超えて広がった一点の物質が、拡大して、相転移をして熱を発生させたと計算上に出てくる。

 アイシュタインの相対性理論でのエネルギー=物質、という方程式で、この膨大な熱が、素粒子という物質に変化する。

 膨大な熱で、素粒子は飛び回っている状態が続き、ビッグバンの影響と真空のエネルギーで、広がり続けると、広がりで、宇宙は冷えてゆき、ダークマターができあがり、素粒子がこのダークマターに引きつけられて、物質の単純な構成である水素が作られて、星が生まれて、宇宙が構成されてゆく。

 こうしたシナリオになる宇宙の創成。

 ビッグバンで、ダークマターが作られなかったら、物質が作られない状態になり、宇宙はカオスのように何も無い、ただ真空のエネルギーで拡大するだけの物質も何もないものになる。と説明されている。

 また、インフレーション宇宙の理論によると、インフレーションが続き、どんどん新しい宇宙ができて、無数の宇宙が作られている、と言う理論に行き着くことになるそうだ。

 そして、ファーストスター誕生のシュミレーションをしてみると、宇宙にダークマターの存在を無視すると、星の誕生ができないことが解ってきた。

 マルチバース(複数の宇宙)、ユニバース(一つの宇宙)、という考え方がある。しかし、どうもマルチバースのほうが理論的に優位な状況にあり、ダークマタの存在が論議されていて、沢山存在する宇宙の、どの宇宙でも、このダークマターが作られる状況にはなく、真空のエネルギーの膨張速度が速いので、ダークマターを構成する余裕が無いほどに膨張が進む可能性の宇宙の存在があり、そうした宇宙では、上で述べたように物質が構成されない。

 無数に宇宙があるとするマルチバース論では、このダークマターが存在しない宇宙が殆どの宇宙の姿で、我々の宇宙では、かなり特殊な存在で、膨張速度に打ち勝って、ダークマターが構成されて、物質が構成されたと言われている。

 我々の宇宙では、インフレーションの力に抗して、ダークマターが構成されて物質が生じたという説は有力のようだ。

 

 さて、そこで、私の個人的な疑問であるが、『ヒッグス場』という考え方であるが、この『場』が宇宙全体に広がっているという。ダークマターの正体が解らない現状では、ヒッグス場という『重力場』とダークマターという重力。また、真空のエネルギーとの関係。

 こうした、重さの正体がもっと解ってくると、物質の意味すること、物質の重力のことの説明ができると思うが、整合性が理解しにくい状況にある。

 

 真空のエネルギーとの関係から、人間学、というか、我々が持つ数学的な物理学では、解決できない世界観があるように思うのですが・・・・・・・。

 

 アンシュタインの最後の実証実験として、重力波の検出が2度もできたことで、話題になりました。ついでに、ブラックホールが実験的に存在が確定しました。

 この重力波で、ビッグバンの高熱で観測できない、その後ろのインフレーションを観測しようと観測所が世界でつくられて行われています。

 また、貫通力が強いニュートリノ(物質が作る原子核と電子の電場のバリアーを電気的に中性なので物質を貫通する)での観測も行われるかもしれません。

2016年12月28日 (水)

イプシロンロケット2号機が飛んだ。

 イプシロンロケットは、戦後まもなく研究開発された個体燃料ロケットです。

 有名な糸川博士の情熱を中心にした科学者が集まって、少ない予算で研究が進んできたものだそうです。

 ロケットの最終目標は大気圏外への飛行ですので、大気の外では、基本的に空気がありません。燃料を燃やして噴射してその反作用で、大気圏外、宇宙を飛ぶことが目的です。

 そのために、ロケット内部に真空の宇宙でも、酸素と燃料が燃えて噴射できる条件が必要です。

 種子島のH2AやH2Bなどの大型ロケットは、衛星を宇宙へ運ぶために、ロケットの内部に『液体水素』と『液体酸素』を発射前に充填する必要があります。

 液体酸素と液体水素のロケットエンジンは、非常に複雑だそうで、日本では、H2Aロケットの打ち上げに失敗が頻発して、アメリカの援助を受けました。

 そして、文部科学省の傘下に入った、糸川博士中心に開発されてきた『東京大学』主体の固体燃料ロケットが、民主党政権下での、仕分け作業で、国の予算の無駄使いのチェックに合い、固体燃料ロケットが中止されてしまいます。

 当時の有名な仕分けのセリフが残っています。富士通と理化学研究所で開発しつつあった『スーパーコンピューター京』で演算速度が世界1位にする開発予定。

 蓮舫議委員の『世界1位でなくてはいけないのでしょうか、世界2位ではいけないのでしょうか』

 この仕分け作業は、財務省の各省庁への予算削減をするために、民主党議委員が踊らされていたことがあとで判明します。

 この時に、液体燃料で、固体燃料と同じ規模の中型ロケット開発事業が動いていたそうで、開発に難航していたそうです。

 固体燃料ロケットと液体燃料ロケットの違いは、エンジンで噴射する燃料を液体燃料システムであれば調節が可能で、噴射でのコントロールが可能だそうです。

 しかし、固体燃料は、石油製品と酸素を含んだものを固形化して、中に燃焼するための触媒が必要で、長い日本の固体燃料の研究の蓄積がある。しかし、固体燃料は、一端燃え出すと、その燃焼のコントロールが液体燃料のようには調節がつかない。

 しかし、H2AやH2Bのロケットにも、載せる衛星の重量などで、一段ロケットに点ける補助ロケットの数を調節している。この補助ロケトが固体燃料である。

 世界に衛星打ち上げの依頼を受けるロケット商売を考えた場合には、H2A,H2Bのロケットでは大きすぎるということで、中型液体燃料のロケット開発は難航が続き断念された。

 固体燃料ロケットの技術の温存に執念を燃やす人達がいた。コストカットが個体燃料ロケットの中断の大義名分であったのでを大幅に工夫してコストを下げた。

 まず、1段目のロケットにH2Bなどの固体燃料の補助ロケットを使用して、2段目には、過去に使っていた中型固体燃料のロケットの2段目を使用して、3段目もまえの中型固体燃料ロケットを改良して、造り上げた。

 しかも、発射台に組み込むさえにも、今までの職人技を必要とすることで、多くの人が関与せざるを得なかったことを大きくマニュアル化してコンピューター化して人員を減らした。

 また、打ち上げ管制室の人数も、コンピューター化して、10名たらずで済むように全てコンピューター化をした。人手が掛からないということは、多くの人の仕事がなくなるので、かなりの抵抗があったようだ。

 しかし、財務省のJAXA苛めで、固体燃料ロケットを失うはめになったので、この徹底した節約志向で創り上げた執念に賛美を送る。

 その後、2段目のロケットの能力を上げる思考錯誤があったようで、今回、その2段目の能力を上げることに成功して打ち上げが成功した。

 文部科学省や、政府や、JAXAの内部でのアカデミックな争いもあるのだろうが、官僚機構の弊害も多く出ているのではないか。

 もう一つ気になる推測がある。

 日本は創ろうと思えば、プルトニュームが潤沢にあるので、核兵器をすぐに創れる技術を持っている。

 その核兵器の小型化もほぼできるであろう。その小型化した核兵器を攻撃ように運搬するのには、個体燃料ロケットが必要なのだ。

 今、北朝鮮では、核兵器を載せるために開発を急いでいるロケットは、液体燃料ロケットなので、発射直前に燃料の充填が必要なのだ。これは時間が掛かり、いつでも核ロケットが発射できるという訳にはいかない。

 アメリカ、ロシア、イギリス、フランス、イスラエルなどは、ロケットに個体燃料を使っていて、何時でも発射できる態勢になっている。個体燃料の場合は充填して待機できる利点がある。想像であるが、定期的に燃料の劣化を防ぐために入れ替えをしている可能性はある。

 アメリカが、日本を属国にしておきたいために、原子炉で燃やしたプルトニュームの精製を、アメリカが管理しており、その管理下で、フランスへ輸送して、フランスからは、ロシアへ運び、ウランの燃えかすを精製してプルトニュームにして、フランスから、日本へ戻ってくるらしい。

 この間の輸送は、日本については、アメリカの管理下で動くことになっている。しかも、燃料であるウランの濃縮もアメリカが行い、それを購入するような制約が課されている。

 そうした、延長戦に、この個体燃料の小型化した、イプシロンロケットに難癖がついたのではないかと推測していた。

 しかし、この個体燃料ロケット打ち上げられた『はやぶさ』が小惑星から帰ってきたのである。

2016年7月 4日 (月)

宇宙のインフレーションとダークマターの生成と温度が星形成に役立つそうだ

 2016年7月24日追加・修正

 『我々の宇宙』という言い方があるそうで、今、『マルチバース』http://www.brh.co.jp/seimeishi/journal/053/talk_index.html 理論が普通に言われている。

 インフレーションで光の速度より早く、限りなく早いスピードで拡大して、或規模で、停まり、相転移を起こして激しい熱を持ち、その熱からビックバーンが起こり、広がりを始めた宇宙の温度がだんだん下がり始めて、熱からダークマターが生成されて、素粒子が生まれ、簡単な原子の水素やヘリュウムが作られて、星の形成がはじまった。と言われている。

  宇宙は、かなり冷えていて存在しているそうだ。温度は光の波長に対応している。

 温度が高ければ光の波長が短くなる。

 ガンマー線、X線、紫外線、と激しい高温の世界があれば、可視光の赤に近づけば温度は下がることになる。

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 現在の宇宙の温度は、-270ぐらいだそうだ。宇宙とは、かなり冷えてしまっている。しかし冷えているからこそ、新しい星が造られる要因でもあるそうだ。

 私たちの地球は、太陽光と地球にある大気のおかげで、生物が生きてゆける適温に保たれている。大気の無い、太陽に一番近い水星であっても、永久陰という太陽の光の当たらない部分では、氷が存在するかもしれないと言われている。

 地球の衛星の月は、全く大気が無いので、太陽の当たる面とそうではない部分では、100度Cくらいの温度差があるらしい。

 

 宇宙は、ビックバーンやダークマターが作られる前に、インフレーションで拡大が進むと、言い換えれば、ダークマターが作られる余裕のない程のインフレーション現象が進むと、何も存在しない混沌とした宇宙が作られている可能性がある。と言う説があるそうだ。

 マルチバース論には、こうした宇宙も存在する可能性があるという考えがしめされている。

ダークマターが存在しない宇宙には、我々の存在理由である物質が生成されない程のインフレーションが起きて、人間論で説明不可能な宇宙が存在するかもしれない。

 たまたま、物質が存在する宇宙ができた。という考え方である。

 その宇宙も高温状態であると、激しい素粒子の運動が起きていて、物質として纏まらない。

  我々の宇宙は、加速度的に膨張しているという観測がなされている。高温状態であったビクバーン直後の宇宙は、拡大して、熱の拡散がされて、ダークマターで物質が引き寄せられて、原子が生まれて星が生まれたという説が認められている。

 今、我々の宇宙のあらゆる方向の温度部分布を測定した結果、-272度という一定した温度が観測されている。

 初期の宇宙の激しい高温状態から、かなり冷たい宇宙になっている。ダークエネルギーによって引き延ばされている宇宙、温度は下がり続けている。

 しかし、冷たい現在の宇宙であるから、ダークマターで引き寄せられた物質が集まりやすく、新しい星も形成されている。物質は、冷やされると収縮してゆく。20度C位の温度の空気が入ったペットボトルを、冷蔵庫で冷やすと、縮んでしまう。0度以下にすればもっと縮む。

 こうして宇宙の或場所で、水素やヘリュウムのガスが集まり出すと、周りからの星からの光が届かずに、どんどん冷えて行き、収縮していく、ある程度の高密度なると、今度は水素ガス、ヘリュウムガスが熱を帯びて核融合を起こし、星が形成される。

 高温状態であると、激しく運動する原子が纏まりにくくなり、時にはプラズマ状態になり、星の形成は、低温であることが必要であったわけである。

 

 しかし、この低温状況も限度があるらしく、宇宙が引き延ばされつづけてゆくと、絶対0度に達して、まだ引き延ばされる宇宙に物質が存在できなくなるそうだ。

 ヘリュウムを絶対0度近くまで冷やすと、原子の振動がなくなり、原子が単体で存在をする。液化した冷えてヘリュウムは、原子一個分の微少な穴をすり抜けて零れてゆく現象が起きる。

 相転移を起こした状態である。この絶対0度にはならないが、絶対0度の世界は、まだ解っていない。

 物質を纏めるダークマタと物質を引き裂くダークエネルギーの競い合いになるわけだ、と単純には考えにくくなる。

 こうした宇宙は、マルチバース論から言うと極希な存在と言う説があり、我々の宇宙から得た物理学が通用しない宇宙が大方の存在であり、我々の宇宙は、たまたま形成された希な存在なのかもしれない、と唱える学者もいる。

 物質が作られる冷たい宇宙は、加速度的に拡大する宇宙のある時点での現象で、いずれはもっと冷えた宇宙になり、物質形成が静止して、あとは、物質が徐々に破壊され、真空のエネルギーだけが充満する宇宙になるのかもしれない、と言う説もあるが確定できない未知のことだ。

 今、世界の天才科学者が、この分野の理論物理学に挑戦している。

 

 重力波が2度も観測されてきた。特に強い、ブラックホールの重力波であるが、以前から、世界各地で観測態勢が進む、インフレーションによる重力波の観測がされている。

 一時期アメリカの研究チームが南極の観測で、インフレーションによる重力波を観測したとして、話題になったが、どうやら間違いであったようで、世界的に観測装置の感度を上げて観測に挑んでいるようだ。

 ビックバーンは前述したように激しい高温状態で、電磁波が直進できず、ビックバーンより前の状態の観測手段がなかった。

 しかし、重力波やニュートリノは貫通力があるので、このインフレーションの痕跡をいずれ捉えることができるだろう。理論物理学は、こうしてその理論の証明がされてきた。

 違和感があった、ビックス粒子も見つかったが、宇宙に広がるヒックス場という考え方に納得いかない部分がある。

 ダークマターの説明として超対称性粒子の存在を提唱する物理学者も、その粒子が見つからないことで、このヒッグス粒子の発見に、その重さが重要視されていたが、超対称粒子の存在に『NO』とも『YES』とも言えない微妙なあたえが出てきた。

 究極のところ、『重力とはなんだ』 そこから生まれる『熱とはなんだ』ということになる。ダークマターが何であるかが解ればもっと進む重力と温度の世界。

  http://摂氏華氏.aimary.com/physics.php

  上のURLでは、温度の世界の解りやすい説明がされています。コピーしてブラウザのURLに貼り付けて見てください。

2016年6月 4日 (土)

ボイジャー1号機が太陽圏の先端に到着した。というニュース 

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 6月28日 AFP】1977年に打ち上げられた探査機「ボイジャー1号(Voyager 1)」は現在、太陽系の端に到達しつつあるものの、太陽の磁場の影響から逃れるにはあと数か月から数年かかると、米航空宇宙局(NASA)が27日、米科学誌サイエンス(Science)に発表した。

 一方で同機は、太陽圏の外に広がる恒星間領域に到達する前の、最後の空間に当たる「磁気ハイウエー」と呼ばれる未知の領域に関する豊富なデータを、地球に送り続けているという。27日のサイエンス誌に発表された3本の論文は、この領域について報告している。

 ボイジャー1号は昨年8月25日、太陽から180億キロメートル(太陽と地球との距離の122倍)の位置で、この磁気ハイウエーに到達した。(c)AFP

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 広大な宇宙。恒星と恒星の間隔が非常に大きく、銀河の中も物質的にはスカスカに空いている宇宙の姿を改めて感じる。

 また、地球周辺の姿もどんどん見えてきている。何んと、地球の公転軌道上には、実に多くの小惑星が存在しているらしい。

 また、地球と一緒に太陽を公転してゆく小惑星も沢山存在していて、いつ地球に降り注ぐか解らない状態で」あるらしい。

 つい最近も、気象衛星の軌道の内側を大きな小惑星が通過したという。

Meteorite

 上の写真は、2013年ロシアのチェリャビンスク州の隕石落下の画像

 この隕石は、都市部に大きな被害を出したこと、防犯カメラの映像が多く残ったり、雪国なので、車のスリップ事故の多発で、事故の責任追及のための証拠画像を常に必要とする社会的な習慣で、車載カメラを多くの車が付けていたので、その映像が多角的方向から捉えたことで、多くの情報がもたらされた。

 その結果、空中の10km上空で爆発して、その爆風により被害が出たことも証拠に画像が残っている。爆風は人間を吹き飛ばしていた。

 粉々に散った隕石は、近くの凍った湖に落下、穴のあいた氷の中から隕石の一部が採取されている。

 地球の周辺の隕石や小惑星の動きも、地球の地震多発時期や火山噴火の多発も含めて、宇宙規模の大きな重力の影響があるのではないかと、私見ではあるが、そう思っている。

 ダークマターに包まれているという銀河、銀河は中心部の細長いコアを中心に腕が渦巻いている。その中を太陽系が回っている。

 重力的にも、気候的にも、この宇宙的影響が計り知れないはずで、氷期や火山噴火が多くなったり、シリコンゴムのようなマントルに薄皮のごとき地殻がひび割れて、マントルの対流に影響されて、歪をつくっている。

 こうした地球は、月や太陽の潮汐力でも、延ばされたり、縮んだりしているわけで、もっとおおきな重力が働く宇宙的なものが、影響されないわけがない。

 銀河周回時期のどこかで、隕石や小惑星との衝突時期が多発する銀河空間に出会う可能性はあるはずだと想像する。

 何とも激しいリスクのある地球環境で、生物は繁栄した。

 その繁栄も、偶然に出現した、シアノバクテリアの光合成で、地球上の炭酸ガス(火山ガスだろうと推測する)をエネルギーにして光合成で糖をつくる生物が大量に発生して、酸素が作られた。植物に寄生した葉緑素は、シアノバクテリアであるという仮説もある。

 現在の生物の多くが、この酸素の活性力で高エネルギーで生きる仕組みを獲得していきている。活性酸素とい毒素を持つ両刃の剣的リスクはあるが、酸素利用の生物の大発生が現在の地球の姿である。

 また、その酸素の供給源である植物が光合成で作る、糖を食べてエネルギーとして生きている生物である。非情に不安定であり、際どいところでいきている。

 過去の地球の歴史からすると、今の環境が今後どこまで続くかは解らない。人間は欲望のままに地球環境を変えてきている。植物が無くなれば、酸素供給システムが壊れて、人類は滅亡する。

 地球の酸素の濃度の変化も過去にあり、35%から15%くらいまで酸素濃度が落ちた時期に、恐竜や鳥類は、肺に気嚢という機能があるものが生き残り繁栄した。

 哺乳類は、横隔膜が発達したものが生き残り発展してきた。

 現在の酸素濃度は21%である。この割合が変わる可能性がある。危うい生存が常に存在する。

 地球の温度は、今、間氷期ということらしい。10万年続く氷期が周期的にきて、その僅か2万年という間氷期に発展している地球生物。すでに氷期に突入しているという科学者もいる。

 

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