宇宙の寿命

「偉大なる宇宙の物語　ーなぜ私たちはここにいるのか？ー」　ローレンス・クラウス　塩原通緒訳　青土社　２０１８

この世の終わり？　p３５９〜

　「ヒッグス粒子の発見は、この宇宙の楽観的でない可能性を浮かび上がらせている。現在観測されている宇宙の加速膨張が永久に続くような未来は、生命にとっても悲惨な未来だし、もはや宇宙を探り続けられないという点でも悲惨な未来だが　ー　なぜなら最終的に、今われわれに見えている銀河はすべて光より速い速度でわれわれから後退し、われわれの地平線から消滅して、残った宇宙は冷たく、暗く、ほとんど空っぽになってしまうから　ー　陽子の一二五倍の質量を持ったヒッグス場のせいで行き着くかもしれない未来は、さらに悲惨になりうるのだ。

　ヒッグス場の質量が、実際に観測されているヒッグス場の許容質量範囲に一致する場合、標準模型にもっと高いエネルギーで追加されるような新しいものがさしあたり何も追加されないと仮定すると、計算では、現在のヒッグス場の凝縮が不安定性の寸前でぐらぐらしていることが示唆される。つまり、、凝縮が現在の値から大きく変化して、もっと低いエネルギー状態に関連するまったく別の値になりうるのである。

　そのような変化が起ったら、われわれの知るような通常の物質の形状が変わってしまう。銀河も、星も、惑星も、人間も、おそらく消滅するだろう。うららかな快晴の朝に氷の結晶が溶けてなくなるように。
怖い話が好きな人のために言っておくと、もうひとつ、さらに陰惨な可能性も示唆されている。ヒッグス場をどこまでも大きく成長させ続ける不安定性が存在するかもしれないということだ。そうした成長の結果として、進化するヒッグス場に蓄えられたエネルギーが負になるかもしれない。そうなると、宇宙全体がふたたび崩壊してビッグバンの反転という激変を起こす。つまりビッグクランチである。このなりゆきは叙事詩にはふさわしいかもしれないが、幸い、データはその可能性に否定的だ。

　ヒッグス場が急激に変化して新しい基底状態にいたるともに、今われわれの見ているものすべてが消滅するというこのシナリオで、私がとくに強調しておきたいのは、現在測定されているかぎり、ヒッグス場の質量は安定性を好んでいるが、その値には十分な不安定性があってどちらに転んでもおかしくない　ー　今われわれが栄えていられる一見すると安定した真空を生むかもしれないし、前述したような変化を好みむかもしれないということである。さらに言えば、このシナリオは、あくまでも標準模型の枠内での計算にもとづいている。新しい物理がLHC*かどこかで発見されでもすれば、場合によってはそれがこの構図をがらりと変えて、不安定だったこれまでのヒッグスばを安定させるかもしれない。いずれにしても、やがて新しい物理が発見されるのは確実だと思われるので、ここで絶望するには及ばない。
　それもでもまだ安心できないなら、最終的な宇宙の未来が今の話よりもっと悲惨なのではないかと怖がっている人のために、今のシナリオを導いたのと同じ計算が、われわれの現在の準安定的な配置の現実が今後数十億年どころでなく、その十億倍の十億倍も続くことも示していると伝えておこう。」

LHC* 大型ハドロン衝突型加速器 : Large Hadron Collider、 は、高エネルギー物理実験を目的としてCERNが建設した世界最大の衝突型円形加速器の名称。

----
宇宙の運命