「宇宙，無からの創生」（Ｎｅｗｔｏｎ別冊）への疑問と反論　３４

著者　高田敞

 

 

（以下｛　｝内は上記本よりの引用）

 

｛原子核に電子がとらえられて，原子が誕生した｝（Ｐ９６）

問題１

｛宇宙誕生から３分後，それまでばらばらに飛び交っていた陽子と中性子が結合し，ヘリウムの原子核ができました｝

考察

１０万分の１秒のとき陽子と中性子が誕生したという。その後、３分後まで結合しないのは、宇宙の温度が高かったためらしい。この間陽子と中性子はばらばらに飛び交っていたということなのだろう。

では宇宙誕生後３分のときの宇宙はどれくらいの大きさなのだろうか。光速の２０倍で宇宙の端と端が離れると、１時間光年の距離になる。２００倍で２０時間光年。この中に、全宇宙の陽子と中性子が詰め込まれているとしたら、ばらばらに飛び交うことなどできないはずだ。陽子も中性子も、お互いが重なり合って、ブラックホールになってしまうから、とても原子核などつくれるわけがない。

全宇宙の陽子と、中性子が詰まっていてもばらばらに飛び交うことができる宇宙の大きさはどれくらいなのだろう。今の宇宙の物質の量がまるっきり推測もできないのだからわかるわけもない。

太陽系の物質量さへ推測である。銀河系の物質の量も推測である。５倍もあるダークマターは何かさえ分からない。そして、４５ページでは｛宇宙の大きさはどんな形容詞を使っても表現できないほど広大なのかもしれません。｝｛広大な宇宙とくらべると、観測可能な宇宙はちりのような存在であることになってしまいます。｝とある。今観測されている１２０億光年の宇宙でさえ銀河が数千億個あるという。宇宙全体でどれほどの物質があるか、それこそ｛どんな形容詞を使っても表現できないほど｝の量になるだろう。

それほどの物質が集まっても、ブラックホールどころか中性子星にもならないためにはどれくらいの大きさがいるのだろう。そのためには宇宙はどれくらいの膨張速度でなくてはならないのだろう。ハッブル定数は今の意見では、３２６万光年で６８ｋｍ／秒ほどだそうだ。これでは、あまりにも遅すぎて、何の役にも立たないだろう。宇宙の最初は小さかったから、空間膨張は６８ｋｍ／秒より遅かったはずだ。ビッグバンで、高温で物質が爆発しても、空間には関係ない。超新星は、空間を吹きとばしたりしない。同じように、宇宙初期に物質の大爆発があったとしても、それが空間を吹きとばすことはないはずだ。今と同じ物質で、同じ空間ならそうなるはずだ。

実際、２３０万光年離れているアンドロメダ銀河でさえ膨張は確認できないほど膨張速度は遅いのだから。少なくとも宇宙の直径が２３０万光年より小さい時は、二つの銀河の重力の方が膨張速度を上回って接近するのだから、空間が膨張があったとしても、物質は接近することになるはずだ。

もし、宇宙誕生後３８万年の宇宙が、３８億光年（光速の１万倍の速度で広がるとして）の直径があったとしても、そこに数千億個の銀河とその５倍のダークマターが詰め込まれたら、物質は、太陽系や、銀河系や、アンドロメダと銀河系の関係のように、重力で膨張できないだろう。この本はその数万倍、あるいは、数億倍では利かない銀河を想定しているのだから、物質が離れていくことはありえないはずだ。

光速の一万倍の速度で宇宙が膨張していると仮定してさえそうなのだから、普通の速度ではとても宇宙の全物質を入れることはできないだろう。

このとき、宇宙が高温であったので宇宙空間膨張とは関係なく物質は熱で膨張する、とする。すると、宇宙に物質ができてから３８万年後までの間に、高温と高圧（圧力についてはこの本では何も言っていないが、全宇宙の物質が小さな空間に集まっているのだから、太陽の中心どころの圧力ではないはずだ。宇宙にある一番巨大な恒星の中心よりはるかに巨大な圧力がかかっているはずだ。なにせ、全宇宙の物質と、ダークマターが１か所に集まっているのだから）で、物質は核融合してしまうはずだ。超新星の中心よりはるかに大きな圧力だろうから、すべての元素ができても不思議ではない。本当はブラックホールになってしまうから核融合どころではないはずなのだが。

 

結論

この本では宇宙は大きい。ほとんど果てがないように書いてある。したがって、その全物質量が未定であるから、陽子と中性子が飛び交える大きさは計算できないことになる。しかし、この本の考えている現在の宇宙の大きさや、今まで観測されている宇宙の大きさや現象から判断すると、宇宙誕生後３８万年までの宇宙の中で電子が飛び回っている空間が残されているということは考えられないことである。

 

問題２

｛宇宙誕生から４秒後には，陽子と中性子，そして電子がありました。｝｛宇宙誕生から３分後，宇宙が１０億℃のとき，陽子と中性子が結合して，ヘリウムの原子核ができました｝

考察

４秒後でも３分後でも同じだが、陽子と中性子と電子がばらばらに飛び交っていたと述べている。宇宙のすべての物質が、その小さな宇宙空間に入ることはできないはずだ。すべての陽子と中性子と、電子は飛び交うことなどできないはずだ。重力であっさりブラックホールになるだろう。

結論

宇宙の物質の量をどのように考えているのだろう。空間の大きさをどのように考えているのだろう。インフレーションではなくその後のビッグバンの膨張速度はどれくらいと考えているのだろう。考えていないのだろう。｛宇宙の晴れ上がり｝の説明に必要な現象だけ考えて、あとは変なことになるから、触れないでおく、ということでもないのだろうが。宇宙の温度がわかっているなら物質密度も解っているはずだ。本当は、温度も解っていないのだろう。おそらく、｛約２７００℃｝になったら、電子が原子核にとらえられるから、その温度になったはずだ、ということから、そうしただけなのだろう。３８万年だって、宇宙の全物質量がまるでわかっていないし、その５倍もあるダークマターだって性質がわかっていないのだから、物質密度がまるでわかっていないということだし、ダークマターがどのような影響をするかもわかっていないということなのだから。それに正確な宇宙の大きさも解っていない。計算するにも代入する数値が皆目あてずっぽうであるということになる

したがって、宇宙が何年たてば２７００℃になるとかいう計算はできないはずだ。したがって、確定的なことを言っているが、｛宇宙の晴れ上がり｝の年代は、実際はあてずっぽうであるといえる。