負の質量をもつ「暗黒流体」は存在するか?


宇宙論というか、宇宙の解明にゴールはあるのだろうか?
様々な理論が提唱されているが、観測される宇宙と整合性をつけられた理論は、いまのところない。
ビッグバンで宇宙が誕生したというのは定説にはなっているものの、これが最終解答とはいえない状況にある。説明できない部分が残っているからだ。

そんな宇宙論に「負の質量」という理論が登場した。

宇宙の95%は負の質量をもつ「暗黒流体」だった? | ワールド | 最新記事 | ニューズウィーク日本版 オフィシャルサイト

<これまで別々のものと考えられてきた暗黒物質と暗黒エネルギーは暗黒流体だと考えると、宇宙論の多くの謎が解ける>

不名誉なことながら、天体物理学者が真っ先に認める事実がある。当代最高の理論モデルをもってしても、宇宙に存在する物質の5%しか説明できないことだ。よく知られているように、あとの95%はほぼすべて、暗黒物資と暗黒エネルギーと呼ばれる観測不可能な謎の物質が占めるとされている。観測可能な宇宙には夥しい数の星が輝いているが、宇宙全体で見れば、その輝きは遠く離れて極めて稀で、宇宙の大半は正体不明の暗闇が支配しているのだ。

暗黒物質と暗黒エネルギーの存在は、重力の効果から推測されている。暗黒物質は、姿は見えなくても、周囲の物質に重力を及ぼしている。一方、暗黒エネルギーは斥力(せきりょく、互いに離れ合う力)を及ぼし、それによって宇宙は加速的に膨張している。この2つはこれまで別々の現象として扱われてきたが、学術誌アストロノミー・アンド・アストロフィジックスに掲載された論文で私が述べているように、実はその正体は同じで、負の質量をもつ奇妙な物質「暗黒流体」であると考えられる。

(中略)

新論文で私は、アインシュタインの一般相対性理論に修正を加え、負の質量をもつ物質はただ存在するだけでなく、絶えず新しく生み出されるというアイデアを提唱した。

興味深い。
なかなかよいアイデアだと思う。

「負の質量」というアイデアは、過去記事の「『サカサマのパテマ』についてのSF考証」に取り上げたが、その「負の質量」が実在するとなると、宇宙はますます面白くなる。

宇宙というか、物理学の世界には、極性の異なるものが合わせ鏡のように存在する。
N極とS極。
電子と陽電子。
物質と反物質。
クオークと反クオーク。
引力と斥力。
……等々、対になるものがある。

質量はエネルギーの形態のひとつでもあるので、正の質量に対して負の質量があるのは自然な気がする。
ついでいえば、光子に対する反光子を仮定する理論もある。
もっといえば、時間に対する反時間(未来から過去に向かって流れる時間)も、仮定はできる。それはタキオンという仮想粒子だったりもする。

負の質量が存在するとなると、質量を生み出すヒッグス粒子に、正と負があるのではと想像する。
銀河は……というか、私たちの住む太陽系および地球も含めて……「暗黒流体」の中に浮かんでいるようなもの。観測できないだけで、周りには「暗黒流体」が漂っているということになる。

宇宙論は日常の生活には役に立たない……という人は少なくない。
壮大な話なので、現実感がないのは事実だ。日々の生活で宇宙論が必要になることはない。
だが、宇宙の仕組みを解明することは、未来に希望をもたらす。

度々書いていることだが、星々への旅を可能とするワープ航法を実現するためには、宇宙の仕組みを知る必要がある。それがわからなければ、人類は銀河宇宙に進出することはない。
宇宙を知ることは、未来を拓くことにつながる。

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