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科学〜論理, 数学, 物理〜 : 自然界〜宇宙論〜

我々はどこから来たのか, 我々は何者か, 我々はどこへ行くのか. ポール・ゴーギャン

準備1

準備2

準備3

準備4

宇宙論

学問の意義にあげた, 知る "世界" とは?

最も純粋で単純な答えは宇宙でしょう. 

宇宙論は古来より研究されて来た学問です. 

現代宇宙論の問いは次のものです. 

 

ものの最小単位は何か?

物理法則とは何か?

宇宙の始まりとは?

 

素粒子

大統一理論

インフレーション

 

現代は, 宇宙論の黄金時代と呼ばれるように, 

この根源的な問いを扱えるほどに成熟しています. 

数学の力をかりて論理としての自然を認識できるようになりました. 

物理学は数学なしでは成り立ちません. 

数学による定式化は,

記号的な操作を可能にして, 

自然現象の本質的な部分を式として抽出します.

物理学者が数学の体系を採用する際には,

自然現象に見られる原理を暴きます. 

この原理が, 公理より導かれた数学

物理の世界に招き入れています. 

現代宇宙論の謎

原理は数学に自然現象の描像を与えるだけでなく, 

近似としての役割も果たします.  

例えば, 近似を目的とした宇宙原理と呼ばれるものが存在します. 

「大きなスケールで見れば, 宇宙は一様かつ等方である」

つまり, 宇宙全体の物理学を展開するために,

人, 地球, 太陽, 銀河, 銀河団を無視して,

最も簡単なモデルで議論を行います.  

これにより, アインシュタイン方程式に表れるテンソル量が簡単な形になります. 


アインシュタイン方程式が重力の理論として採用された理由は,

一般相対性原理, 等価原理という原理を自然界に見たからです. 

原理を定めることは自然現象にモデルを与えることに相当します.

簡単なモデルで議論を行うとはいえ, 

導きだされる結論は驚くべきものです. 

「宇宙の構成要素次第で, 宇宙は縮み, 膨張もする.」

そして, さらに, 実際の宇宙で, 

遠方の超新星の観測により, 宇宙の加速膨張かめられました...

また, 現在の標準理論と言われる宇宙モデルでは,

宇宙の構成物質は, 96%がです. 

私たちも含め, 陽子, 中性子よりなる物質 (宇宙では, ほぼH2とHeの形) は,

4%しかありません. 

現在物理学者は, それらの謎に真剣に取り組んでいます. 

なぜそんな結論に至ったのか?

突飛な結論は, ごく簡単な推論によります. 

・・・説明出来ない. ・・・謎の物質がある!

この姿勢は, 科学の象徴ともいえる姿勢です.

私たちは知らない事の方が多いのです.

 

+alpha

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物理数学