量子宇宙論とは？

量子宇宙論は、古典的なスケールではなく、量子スケールで宇宙を理解しようとする理論物理学の分野です。 通常、微視的世界に焦点を当てた物理学の分野を通じて、宇宙と同じくらい基本的に大きなものを記述することは最初は不合理に思えるかもしれませんが、量子宇宙論は実際に宇宙を理解する中心にある主要な疑問を説明するのに役立つかもしれません。 量子宇宙論の主な目的の1つは、ビッグバンの時点での宇宙の状態を説明することです。システムの起源が理解されれば、宇宙の多くの特性を説明できるからです。

量子宇宙論を理解するには、量子物理学の基本を理解することが最初に重要です。 古典的な物理学では、惑星、固体オブジェクト、肉眼で見ることができるものなど、より大きなオブジェクトの領域を考慮しますが、量子力学は原子および亜原子の粒子と波の領域を扱います。 多くの場合、量子スケールのオブジェクトは、巨視的なオブジェクトとはまったく異なるルールに従って動作します。 それにもかかわらず、一部の物理学者は、より大きな物体の振る舞いは量子力学の規則に対応すると信じています。 したがって、宇宙などの大きな物体は、量子レベルで記述できる場合に、よりよく理解される可能性があります。

量子宇宙論の重要な研究分野は、ビッグバン直後の宇宙の挙動と状態です。 起源に関連する質問は観測では答えられないため、理論を展開する一般的な方法は、宇宙の現在の状態を調べ、プロセスがどのように始まったかを発見するためにビッグバンに逆算することです。 理想的には、量子宇宙論によって得られた宇宙の起源に関する知識があれば、最終的に科学者は宇宙の未来を高い確率で予測することができます。

一部の物理学者は、宇宙の起源を一般的な物理学で調べることによって作成された巨大な問題の周りのパスを許可するため、量子宇宙論を受け入れてきました。 スティーブン・ホーキングによると、宇宙はおそらく特異点として始まり、その周りで一般的な物理学の法則が崩壊することが知られています。 ビッグバンに続く条件を正確に理解することを期待するために、量子物理学は、特異点の近くで同様の崩壊の対象となることが知られていないため、好ましいかもしれません。

量子宇宙論は、理論物理学の比較的新しい分野であり、20世紀半ばまでさかのぼります。 そのような新しい分野として、宇宙の起源と振る舞いについての答えよりもはるかに多くの質問が自然に含まれています。 それにもかかわらず、この魅力的な分野は物理学で最も明るい頭脳のいくつかを集めており、今後数世紀で重要な発見を可能にする態勢が整っているようです。