私たちが偉大な宇宙の未知数について好奇心が強いほど、私たちの宇宙の調査が明らかにする未回答の質問が増えます。 どこにあるのか、どこから来たのか、どのようになったのか、何かの性質について尋ねることは、必然的に同じ大きな謎にあなたを導きます：宇宙の究極 ある時点で、私たちの”出発点”である実体は必ずしも存在していなかったので、どのようにして存在するようになったのでしょうか？ 最終的に、あなたは究極の質問に巻き込まれます：何かが何もないからどのように発生しましたか？ ルーク-マーティン、バズ-モース、ラッセル-ブララック、ジョン-ハイスなど多くの最近の質問者が書いているように、

“さて、あなたは確かにこの質問を無限に受け取”

これはおそらく、すべての最大の質問の一つです。 ここでは、科学は、少なくとも、これまでのところ、私たちを得ている限りです。

今日、私たちが宇宙を見ると、既知の不確実性を考慮しても、私たちが収集した一連の観測はすべて、非常に一貫した画像を指しています。 私たちの宇宙は（反物質ではなく）物質でできており、どこでも常に同じ物理法則に従い、少なくとも私たちが知っているように、約138億年前に熱いビッグバンで始まりました。 それは一般相対性理論によって支配され、それは拡大し、冷却し、重力しており、ダークエネルギー（68％）とダークマター（27％）によって支配され、通常の物質、ニュートリノ、およ

今日、もちろん、それは銀河、星、惑星、重い要素でいっぱいであり、少なくとも一つの場所で、知的で技術的に高度な生活をしています。 これらの構造は常にそこにあったわけではなく、むしろ宇宙の進化の結果として生じました。 驚くべき科学的飛躍の中で、20世紀の科学者たちは、私たちの宇宙が、複雑な構造を欠いており、水素とヘリウムのみからなるほとんど均一な宇宙から、私たちが今日観察する構造に富んだ宇宙へとどのように進んだかのタイムラインを再構築することができました。

今日から始めると、時間を遡って、その構造の個々の構造や構成要素がどこから来たのかを尋ねることができます。 私たちが得るそれぞれの答えについて、私たちは”ok、しかしそれはどこから来たのか、それはどのように起こったのか”と尋ねることができます。”そして、最後に、私たちは私たちが持っているものを熟考し、尋ねることができます”それはどのように発生しましたか、それは何もから生じている可能性”

だから、始めましょう。

私たちが今日持っている生命は、周期律表の原子、すなわち今日の宇宙に存在するすべての正常な物質を構成する原料から生じたに違いない複雑な分子から来ている。 宇宙はこれらの原子で生まれたのではなく、核反応の産物を将来の世代の星にリサイクルして、生きて死んでいく複数の世代の星を必要としました。 これがなければ、惑星や複雑な化学は不可能です。

現代の星や銀河を形成するためには、次のものが必要です:

• 小さな銀河と星団を互いに引っ張り合い、大きな銀河を作り、新しい星形成の波を引き起こす重力、
• 重力成長から作られた既存の質量の集まりを必要とする
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• 通常の物質、ダークマター、および宇宙マイクロ波の背景を生じさせるために放射線、ホットビッグバンで形成された光の要素、および 私たちが見ている存在量/パターンは、これらの構造に重力的に成長するために初期の種のゆらぎ—密度の不完全性—を必要とする
• 、これらの不完全性を作

これらは、ホットビッグバンの初期段階で、私たちが今日観察している宇宙を生み出すために必要とされる3つの重要な成分です。 物質/エネルギー自体とともに、物理学と時空そのものの法則も存在することを要求していると仮定すると、おそらくそれらを何らかの形で発生しなけ

だから、要するに、私たちが何もないから宇宙を得ることができるかどうかを尋ねるとき、これらは私たちが何らかの形で発生する必要がある新し

反物質よりも多くの物質を得るためには、私たちの物理学が非常に不確実な時代に、非常に初期の宇宙に外挿する必要があります。 私たちが知っている物理学の法則は、ある意味では物質と反物質の間で対称的です: 私たちがこれまでに作成または観察したすべての反応は、物質と反物質を同じ量で作成または破壊することしかできません。 しかし、私たちが持っていた宇宙は、物質と反物質の両方が豊富で豊富な量で作成することができ、信じられないほど熱く、密な状態で始まったにもかかわ

これを達成するには多くの方法があります。 私たちの若い宇宙で実際にどのシナリオが起こったのかはわかりませんが、そうするすべての方法には次の三つの要素が含まれます:

1. 膨張し冷却する宇宙で自然に生じる平衡外の条件のセット、
2. バリオン数違反相互作用を生成する方法、標準モデルがスファレロン相互作用（および標準モデルを超えたシナリオでは追加の方法で可能）、
3. 、十分な量の物質/反物質非対称性を作成するのに十分なCおよびCP違反を生成する方法。

標準モデルにはこれらの成分がすべて含まれていますが、十分ではありません。 物質/反物質対称宇宙を「何もない宇宙」と考えると、それがどのように起こったのか正確にはわかりませんが、宇宙は何もないものから何かを生成した

同様に、ダークマターを生成するための実行可能な方法はたくさんあります。 私たちは、広範なテストと検索から、暗黒物質が何であれ、標準モデルに存在する粒子で構成することはできないことを知っています。 その本質が何であれ、それは現在知られているものを超えた新しい物理学を必要とします。 しかし、それが作成された可能性がある多くの方法があります。:

• 熱い、初期の宇宙で熱的に作成され、その後完全に消滅することができず、その後安定したまま（最も軽い超対称またはカルザ-クライン粒子のように）、
• 、または宇宙が拡大して冷却されたときに自発的に発生した相転移から、量子真空（例えば、アクシオン）から巨大な粒子をリッピングし、
• 新しい形として、
• ニュートリノは、それ自体が既知のニュートリノと混合することができる（すなわち、ニュートリノと混合することができる）。 ニュートリノ）、または従来のニュートリノに加えて存在する重い右利きニュートリノとして、
• または超大質量粒子（例えば、WIMPzilla）を生じる純粋に重力現象として。

なぜ、今日、宇宙の残りの部分がそれなしで早期にうまく動作するように見える暗黒物質があるのですか？ 事前にそのようなものがなかったこの”もの”を生成する方法があったに違いありませんが、これらのシナリオはすべてエネルギーを必要とします。 それで、そのエネルギーはどこから来たのですか？

おそらく、宇宙のビッグバン前の起源に関する私たちの主要な理論である宇宙インフレによれば、それは本当に何もないから来たのです。 これには少しの説明が必要であり、「無からの宇宙」が最も頻繁に意味するものです。”（それは同じ名前の本のタイトルで使用されていたように、ところで、を含みます。)

熱いビッグバンの初期段階を想像するとき、信じられないほど熱く、高密度で、高エネルギーで、ほぼ完全に均一なものを考えなければなりません。 「これはどのように発生したのですか」と尋ねると、通常は2つの選択肢があります。

1. レディー-ガガのルートに行くことができ、それは”このように生まれたに違いないと主張するだけです。「宇宙は、私たちが初期条件と呼ぶこれらの特性を持って生まれました、そしてそれ以上の説明はありません。 理論物理学者として、私たちはこのアプローチを”あきらめる”と呼んでいます。”
2. または、理論物理学者が最善を尽くすことができます：初期条件を説明できる理論的なメカニズムを試してみて、標準とは異なる具体的な予測を

宇宙のインフレは、その第二のアプローチを取った結果として生じ、それは文字通り私たちの宇宙がどのようになったかという私たちの概念を変

「高温で高密度」を無限に高温で無限に高密度の特異点に外挿するのではなく、インフレーションは基本的に言います。「おそらく、高温のビッグバンの前には、非常に大きなエネルギー密度が宇宙自体の構造に存在し、絶え間ない（インフレ）速度で宇宙を膨張させ、インフレが終わったときにそのエネルギーが物質と反物質と放射線に移され、ホットビッグバンとして見られるもの、すなわちインフレの余波が生まれました。”

血みどろの詳細では、これはどこでも同じ温度、空間的平坦性、および仮想的な壮大な統一された時代からの残りの遺物を持たない宇宙を作成するだけでなく、種（密度）のゆらぎの特定のタイプとスペクトルを予測し、それを私たちが外に出て見ました。 大量のフィールドエネルギーで満たされた空の空間ですが、ちょうど空の空間自体から、自然なプロセスが今日見られるように、構造が豊富な観測可能な宇宙全体を作成しました。

それは何もないから宇宙を得るという大きなアイデアですが、それは誰にとっても満足できるものではありません。

大部分の人々にとって、空間と時間がまだ存在する宇宙は、物理学の法則、基本定数、空間自体の構造に固有の非ゼロ場のエネルギーとともに、無の考えとは非常に離婚している。 結局のところ、空間の外の場所、時間の範囲を超えた瞬間、それらを制約する物理的な現実を持たない一連の条件を想像することができます。 そして、これらの想像力—これらの物理的現実を真の無を得るために排除する必要があるものとして定義するならば—少なくとも哲学的には確かに

しかし、それは哲学的な無と無のより物理的な定義の違いです。 私が2018年に書いたように、nothingの4つの科学的定義があり、それらはあなたの文脈に応じてすべて有効です:

1. 興味のある”もの”が存在しなかった時、
2. 空の物理的な空間、
3. 可能な限り低いエネルギー状態の空の時空、そして
4. あなたが宇宙全体とそれを支配する法律を取り除くときに残されているものは何でも。

最初の二つの定義を使用すると、”無からの宇宙”を得たと言うことは間違いありません。 宇宙の外で、そして領域の物理法則を超えて何が起こるかを記述する物理理論がなければ、真の無の概念は物理的に不適切に定義されています。

から派生した画像を使用して、物理学の文脈では、絶対的な無の考えを理解するこ 空間と時間の外にあることはどういう意味ですか、そして空間と時間はどのように賢明に、予測可能に非存在の状態から出てくることができますか？ 時空がない場所や時間の定義がないとき、時空はどのようにして特定の場所や時間に出現することができますか？ 量子を支配する規則—場と粒子の両方-はどこから生じるのでしょうか？

この考え方は、空間、時間、物理学の法則自体が永遠ではないことを前提としていますが、実際にはそうであるかもしれません。 反対の定理や証明は、私たちがそれらを適用しようとする条件の下で妥当性が健全に確立されていない仮定に依存しています。 あなたが”何もない”という物理的な定義を受け入れるならば、はい、私たちが知っているように、宇宙は何もないから生じているように見えます。 しかし、あなたが物理的な制約を残すならば、私たちの究極の宇宙の起源についてのすべては確かに消えます。

残念ながら、私たち全員にとって、インフレは、その性質上、私たちの観測可能な宇宙の既存の状態から刻印される可能性のある情報を消去します。 私たちの想像力の無限の性質にもかかわらず、私たちは私たちの物理的な現実を含むテストを構築することができる問題についての結論を導 絶対的な無の概念を含め、他の考慮事項がどれほど論理的に聞こえても、それは単に私たちの心の構成物です。

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