宇宙空間を満たしている超冷たい水とは？我々は水中で生きている!?

2014.05.04 18:00

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　我々は宇宙という海の中にいる、これは詩的な比喩表現ではない。

　時間も空間も水のような流動体であり、我々がいる宇宙空間はその液体の中に存在しているという新しい説が、ドイツの物理学者によって提唱されたのだ。1905年に発表した相対性理論によって従来の物理学を根底から覆してしまったアインシュタインでさえ、時間と空間とは別物であると考えていた。しかし、「時空が流動体である」となると、アインシュタインが受入れられなかった時間と空間が同質のものだと統合する理論が、大きく前進することになる。

■超流動体ー宇宙空間を満たす液体の粘り気はゼロ？

画像は「Daily Mail」より

　我々は、遠くの星明かりを見る事によって宇宙空間で光が伝播することは容易に理解できる。それでは光は何を通って数億光年の旅をしているのであろうか？つまるところ、「宇宙空間には何があるのか？」という問いこそが長年科学者を苦しめて来た問題である。相対性理論によってその存在は完全に否定されたものの、ニュートンの登場した17世紀以降、様々な科学者によって、宇宙空間は「エーテル」というガス状の物質で充満していると考えられて来た。今回の新説では、宇宙空間それ自体が巨大な流動体であると示唆したのだ。

　時空が液体のような振る舞いをするという考え自体はそう新しいものではない。半世紀程前から「超流動真空理論」として知られ、完全に説明されれば一般相対性理論と量子力学とを統合することのできる理論として注目されてきたが、今のところ未完の理論である。しかし今回新説を唱えた、国際大学院大学（SISSA）のステファノ・リベラティ教授と、ミュンヘン・ドイツにあるルートヴィヒ・マクシミリアン大学のルカ・マッキオーネ教授は、初めてその流動体が、一体どの程度の粘度を持つかということに着目したのである。宇宙空間を満たしている流動体の粘性が限りなく0に近いのであれば、水と同じような振る舞いをみせる「超流動体」となるのだ。

■超流動体とは

　ご存知の通り、水は水素原子と酸素原子からなる化合物である。新説において、彼らは時空というものそれ自体が水分子の集合体であると語る。この理論を立証する鍵は、20世紀後半になって現れた、「宇宙は基本的な4つの力によって成り立っている」という考えが握っている。その4つの力とは、強い力、弱い力、電磁力、そして重力である。重力をのぞいて、量子力学はこれらについて全て説明することができる。しかし、流動体として宇宙を理解しようとするには、どのくらいの粘性を持つかが非常に重要な論点になる。「もし宇宙空間が流動体であるとするのなら、私たちはその粘性、さらに、散逸効果（エネルギーのロス）についても考慮しなくてはいけないのです。今までそのことが詳しく考慮されることはありませんでした」と、リベラティ教授は語る。