【コズミックフロント】 「宇宙が真空崩壊!?宇宙の未来をパパに習ってみた」 まとめ

下記番組のまとめを書きます。

放送局NHK
番組名コズミックフロント NEXT
宇宙が真空崩壊!?宇宙の未来をパパに習ってみた
初回放送日時2017.10.05(木) 22:00~

目的は、「見逃してしまった人に、概要だけでもお伝えすること」です。

「コズミックフロント NEXT」の過去の放送は「U-NEXT」で視聴できます。
U-NEXTでは、NHKオンデマンドで配信中の作品に加えてその他の科学系ドキュメンタリー番組を多数配信しています。

「コズミックフロント NEXT」のタイトル一覧はこちらです。

導入部より引用

空間、そして時間すらも存在しない世界。そこから138億年をかけて宇宙は今の姿へと進化してきました。

その宇宙がある日突然真空に飲み込まれ崩壊する-そんなとんでもない話が研究者の間で真剣に議論されています。あの天才物理学者スティーブンホーキング博士も「”真空の泡”が光の速度で盲腸し宇宙は壊滅的な真空崩壊を起こす可能性がある」と。

宇宙真空崩壊の鍵を握るのは2012年に発見されたヒッグス粒子です。その性質は理論的に予測されたものとほんの少しだけ違っていました。その結果、宇宙は不安定な存在で、いつ空っぽの空間になっても不思議ではないという驚くべき可能性が導き出されたのです。

ある日どこか1点から生まれ、光の速度で広がる真空の泡。私たち人類はおろか星や銀河も飲み込んでいくといいます。

果たしてそんな恐ろしい未来が本当に待ち受けているのでしょうか?

概要

「真空崩壊」は「真空が崩壊」ではなく「ヒッグス場が真空へ崩壊」という意味。
まず標準理論を簡単に説明。ヒッグス粒子の質量が予想よりも小さいとヒッグス場が崩壊して真空になり、それが泡のように光速で宇宙に広がっていく可能性がある。

真空崩壊はやむを得ないとする説(マルチバース)、起きないとする説(超対称性理論)、起きないかもしれない説(弦理論)などを紹介。

詳細

著書「超ひも理論をパパに習ってみた」で有名な橋本幸士さんが自ら女子高生に物理を教えるパパとしてドラマに出て説明します。

■ 背景

・標準理論による素粒子の分類
 ・大きく分けて 電子、クォーク、ニュートリノ。
 ・それに加えて力を伝える仕組み
 ・ヒッグス粒子

・ヒッグス粒子の質量が、物理学者が予想していた値よりも小さかった
 ・一番重い素粒子の質量とヒッグス粒子の質量の関係によって、安定したり安定しなかったりする。
 ・ヒッグス粒子の質量が予想通りなら安定していたが、実際の値だと不安定に近い。
 ・量子トンネル効果でヒッグス場が一気に不安定化し、真空へと崩壊する可能性がある。

■ 「真空崩壊は起きない」説・・・超対称性理論

・超対称性理論(標準理論がベース)が正しければ真空崩壊は起きない
 ・ジョン・エリス(超対称性の第一人者)
  ・超対称性理論は各素粒子にパートナー粒子が存在するとしている
   ・ビッグバン直後のような高エネルギーで実現する
   ・元の粒子よりも重い
   ・未発見
 ・超対称性があれば不安定にはなりえない壁ができる

■ 「真空崩壊は起きないかも」説・・・重力を含む理論(新理論、弦理論(ひも理論)など)

・重力を考慮できれば真空崩壊は起きないかも
 ・CERN 寺師弘二
  ・超対称性理論を超える新たな理論を構築しようとしている
   ・重力を含む
   ・余剰次元の探索、重力子の発見など
 ・ニマ・アルカニ=ハメド(理論物理学者)
  ・重力が十分強ければ、時空が歪んで膨張するエネルギーに対抗できるかも。
 ・橋本幸士
  ・重力を扱える弦理論でうまい仮定をおけば真空崩壊を防げる

■ 「真空崩壊は免れない」説・・・マルチバース

・ヒッグス粒子の質量が予想より小さかったことはマルチバースを示唆している?
 ・ニマ・アルカニ=ハメド(理論物理学者)
  ・ヒッグス粒子の質量が軽いのはこの宇宙がたくさんある宇宙の1つだから。
  ・真空崩壊は避けられない
・ジョン・エリス(超対称性の第一人者)
 ・マルチバースには反対。ヒッグス粒子の質量に関する説明を放棄して偶然で片付けようとしているように思えるから

感想、個人の意見

・真空崩壊という現象が起きる可能性があるという話は知りませんでした。もしかすると真空崩壊は既に宇宙のどこかで起きていて、光速で地球に向かっているという可能性もありそうですね。光速は宇宙スケールで見れば超スローなのでいつ地球に届くかわかりませんが。
・標準理論による素粒子の分類を説明する部分がとてもわかりやすいかったです。


「コズミックフロント NEXT」のタイトル一覧はこちらです。

0
Print Friendly, PDF & Email


  

にほんブログ村 科学ブログ 物理学へ にほんブログ村 科学ブログ 数学へ にほんブログ村 受験ブログ 大学院受験へ

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です

CAPTCHA