My opinions 浅田 茂 Shigeru-Asada

色々な雑談ネタの整理ページ by 浅田 茂(Shigeru-Asada)

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私はわれわれの宇宙の成り立ちについて考えるのが好きだ。これは20歳の頃から飽きもせず考え続けている(もちろん時々だが)
 
現在主流の宇宙論は「ビッグバン説」だ。ほとんど定説扱いであり、これに異議を唱える人は少ない。いたとしてもトンデモさんだったりする ( この言い回しには 「私はトンデモさんではない!」 というアピールがにじんでいる  )
 
しかし私は「ビッグバン説」だけは嫌いだ。私はなんでもかんでも主流の学説に反対するアマノジャクというわけではない。相対論も量子力学も信奉する。しかしだからこそ質量エネルギー保存則という私が最も美しいと感じ信奉している原則を全く無視しご都合主義的に変な理論(インフレーション,ダークマター,ダークエネルギー等)を挿入していった様にしか私には見えないビッグバン説は嫌いだ。というよりも質量エネルギー保存則を軽視する学説はどれも信用しない
 
私がとりつかれている宇宙誕生ストーリーは下記だ。ただしこれは私のオリジナルであり、世間的には全く認知されていない。しかし私の知識の範囲内では最も理路整然と宇宙の成り立ちを説明できる - - - と思う!? たぶん きっと    しかしこれは「私の知識範囲内では- - - 」というのが最も問題なのだが - - 困った飼い主だにゃん        

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         にゃん 宇宙の神秘!                宇宙の構造案               にゃん 宇宙の存在理由?

まず全体としての宇宙は地球からは観測不可能な外部空間(後で説明)であるが極めて希薄で極めて高温の空間だとしている。希薄だが総質量はとてつもなく大きく、ほとんど膨張していないので超高温に保たれている。恐らく空間は閉じておらず、高温による膨張力と重力収縮力のバランス状態にあり、電磁流体作用も関係してほぼ永遠の順安定状態を保っている
 
この外部空間は超高温なので通常の物質としては存在できず、素粒子と光の海だ。そこでは空間的には電荷の正負がバランスしている。空間の一部が正電位や負電位に大きく傾いたりすると大きな電気力が働き、同電位に均質化するように電荷を移動させる力が働くのでバランスが自動的に高度に保たれる。ただし正物質と反物質が均等に混ざる必要はなく、ムラができても良い。その場合の電気的バランスは移動しやすい電子,陽電子の移動で達成される。 ( これがその後、正物質のみの我々の宇宙を作る原因となった )

陽子は陽子同士、反陽子は反陽子同士で集まった方が安定なので、この外部空間では正物質と半物質が大きなマダラ状に分布していた
 
その空間に密度のムラが生じ、ブラックホールが誕生した。1個なのか複数なのかは不明。そのブラックホールは前記した空間の物質やエネルギーを吸収しながら拡大を続けている。これのシュヴァルツシルト半径は少なくとも1兆光年以上  根拠なし

このブラックホールのシュヴァルツシルト半径内を自由落下している状態が我々の観測している宇宙であるというのが本論の結論 

このブラックホールを遠くから眺めると通説によればシュヴァルツシルト半径の所に事象の地平ができている。事象の地平とは空間の後退速度が光速に達する点だ。
言い換えれば遠方の静止観測者から見て自由落下速度が光速度に達する点となる。また時間が停止する点でもあり、そこから先には時空間は観測できない。 説明の便宜上、 以下で解説する図等にはブラックホールの事象の地平の内側に中心核があるかの様に書いているが、実際には存在しないというべきもの 
 
観測者が自由落下しながらブラックホールに近づくと、観測者自身が落下速度を増していくので、観測者から見た自由落下速度が光速に達する「事象の地平」はシュヴァルツシルト半径の所から後退して行く。更に近づけば更に後退する。どこまで落下しても決して事象の地平に到達する事はあり得ない  逃げ水みたいなもんだなー
 
観測者がブラックホールに近づいて行くと光の通路がしだいに重力場で大きく曲げられていく。そのために下図の様に落下観測者から見るとブラックホールの事象の地平が次第に覆い被さるようになっていき、シュヴァルツシルト半径を超えると事象の地平が全天を包み込む。 事象の地平の外側は観測不可能だが、概念的には最遠方にブラックホール中心核の表面が全天に広がって等距離に存在する形になる。 構造的に脱出不可能な閉鎖空間だ     もうにげられない ! たいへんだー

事象の地平は全ての光を吸収し、決して出てくる事は無いので絶対零度であり、見かけ上は真っ暗な壁だ。そのためブラックホールに近づくと空間は少しずつ冷却されはじめ、シュヴァルツシルト半径を超えて事象の地平で全天が包まれると急激に空間温度が下がり、絶対零度に近づく

簡単に言えばこの状況が現在のわれわれの宇宙であり、我々は超巨大ブラックホールのシュヴァルツシルト半径の内側を自由落下している事になる。だから遠くの宇宙を見ると真っ暗で絶対零度で時間の停止した「事象の地平」という壁で包まれているのが分かる


以下はブラックホールを落下観測者の目線で観察したもの  実際よりも大きく見えるのだ

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上の解説図の様に大質量星やブラックホールに近づくと光の通路が曲がる事によりブラックホールが実際よりも大きく見える様になる 
 
更に近づくと上図下の様に更に大きく見え、最終的には下図の様に完全に覆い尽くしてしまい、球形の事象の地平で閉ざされた閉鎖空間になる

「光の通路が曲がり大きく見える」という表現は正確では無い。光は真空中では直進しかしないので、光の通路が曲がるというのは空間が曲がっているというのが正しく、右図はその様に見えるのではなく、実際にその様な空間になっているというのが正しい
 
また落下観測者とブラックホール中心までの距離は平面図で書くと上図左や下図左の様に角度により距離が違うように見えるが、空間的には「光は2点間の最短距離を通る」のでどの方向にも等距離にブラックホール中心と事象の地平がある空間となる
    曲がった3次元空間というのは、ちょっとややこしいにゃん 

だから遠方の観測者目線で描いた左の絵と自由落下観測者の目線で描いた右図とは異なってくる。落下観測者目線では包まれていくブラックホールまでの距離は全て等しいので、球体内面て包まれていくように見える(見えるだけでなくそういう空間構造) 
 
原則① 光は真空中では直進しかしない。曲がっている様に描かれる場合は空間が曲がっており、
           そこを光が直進しているだけ
 
原則② 光は2点間の最短距離を通る。2点間にいくつも光路がある場合はそのどれの距離も等し
           い。 例えば地球表面(曲がった平面)で南極と北極を結ぶ最短飛行路は無数にあり、そ
           どれも等離であるのと似ている

下図右側は観測者が更に落下を続けた場合の風景の変化を図示したもの

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ここでブラックホールの事象の地平について解説。ブラックホールの事象の地平を観察すると、そこへの落下物は見ることができる。事象の地平に近づくほど落下速度が増大していく
 
それに伴い、ドップラー効果でそこから来る光はスペクトルが長波長に移動する。つまり赤方偏移が起こる。これは事象の地平に近いほど大きくなり、事象の地平面で無限大となる
 
また時間の遅れも観測される。事象の地平近くの観測者から見れば100MHzの電波でも、そこから離れた観測者から見ると赤方偏移で10MHzだったとすれば、事象の地平近くの観測者の時間はそこから離れた観測者の1/10の速度でしかないことになる   意外と単純だけど、それでいいの?
 
つまり遠方の事象の地平近くから来る光は時間遅れによるものと、そこから我々に届くまでの光が伝わるのに要する時間(100億年以上)が重なって、かなり昔の光景を見ている事になる→遠方天体ほど先に落下した時間的に先行している宇宙であり、本来なら未来の姿のはずである。しかし光が到達する時間を考慮すると、我々の周囲の空間と遠方の空間とは年齢差が無い。また遠方空間ほど宇宙の中心核に近いので、重力ポテンシャルの差で(または落下相対速度の差で)時間の遅れが生じ、我々の近くの空間よりも年齢は若い
 
また先に述べたようにブラックホールに近づいてシュヴァルツシルト半径を超えたときに事象の地平で包み込まれて閉鎖空間となるが、その直前まで超高温の外部空間からの放射(閉鎖空間なので黒体放射)で満たされていた。ただし我々の空間と外部空間の速度差,重力ポテンシャルの差により外部空間からの黒体放射は極限的に赤方変移している(2.7K黒体放射相当

この閉鎖空間内部では個々の落下物(各種天体)間には膨張力が働く。なぜなら先に落下した天体(遠方の天体)ほど中心核に近くなるので我々から見た後退速度は早くなる。しかも我々の宇宙も中心核に向かって落下しているため、次第に重力勾配が強くなるので、遠方天体の後退速度の増加は加速されていく
 

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この宇宙誕生ストーリーならばビッグバン説によらなくても宇宙の状態を簡単に説明でき、 ビッグバン説で行き詰まっている問題を含めて宇宙の観測事実を簡単に説明できる - - と思う

写真はみぃ。応援出演-本論とは関係ありません。でもこうしてみるとみぃは宇宙そのものかも? みい大星雲!


これまでのまとめ
  
①宇宙の膨張と、 更に加速膨張している観測事実についての本論での説明
  
   遠方天体の赤方偏移は自由落下物体同士の速度差で説明可能。 また加速
   膨張している様に見える観測事実も潮汐力で説明可能だ。 ダークエネルギー
   などという変なものを持ちだす必要は無い

   この宇宙が存在する超巨大ブラックホールの中を自由落下している我々にと
   って宇宙の中心核は全天に等距離に広がる事から重力がバランスし、 われ
   われの中心核に対する加速度はゼロになる事が分かる

   しかし遠方天体ほど中心核に近い事から、われわれから見ると遠ざかる方向
   に加速度を受けていると観測される。 これは一種の潮汐力であり、 空間構造
   上、 空間を膨張させる方向の力となる。 これは宇宙全体を膨張させている様
   に観測される

   しかも時間経過と共に、 より中心核に近づいていく事から潮汐力は増大する
   一方となり、 これは膨張が加速しているように観測される

 あまりに日常経験とは違うから理解しにくい? コペルニクス的展開が必要なのだ   正しいとはかぎらんだろー


②宇宙の2.7K背景放射についての本論による説明
  
   宇宙の2.7K背景放射は前記したようにこの宇宙空間が閉じる前に超高温の
   外部空間からの光放射や高温粒子が事象の地平近くの時間が止まりかけた
   空間に残存していたものである。その空間の温度が30000Kだったとすれば、
   時間は約1/10000の速度であることを意味する。

   地球は宇宙中心核に対して少し回転しながら落下しているため、背景放射の
   偏りが観測されている  なんとでも言えるねー

③この宇宙が正物質のみで構成されている事に対する本論での説明
  
   正物質のみの宇宙になった理由は、先に述べたように超高温の外部空間で
   正物質と反物質の不均質がおこり、この宇宙近辺では正物質が多かった。
   そのためその後の重力による集結で星ができたりする過程で反物質は無く
   なった
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   また別の説明もできる。例えばブラックホールが正に帯電していたとする。すると外部空間のブラッ
   クホール近くで少し冷やされ始めた空間では次の現象が起こる
 
  正に帯電したブラックホールの電気力により移動しやすい電子が引き寄せられ、陽電子は遠ざ
   られる。すると空間電位差ができるのでそれを打ち消すように電子のゾーンには陽子等が、陽電
   子のゾーンには反陽子等が集められ、空間電位を均等化する。そのため正に帯電したブラックホ
   ールの場合は主に正物質が近くに集まるため、それらが落下して正物質が主の宇宙がきた

   なお、この状態が続くとブラックホールは負電荷をより多く吸収するので、そのうち電荷がバランス
   するが、 その電場情報が外部空間に伝わるには1000億年以上かかるため、 その間どんどん負
   電荷を多めに吸い込み、 今度は逆に負に帯電するようになる。 すると形勢は逆転して反物質を
   多く吸収するようになり、 反物質で構成される宇宙になる。 このような一種の振動が起こる可能
   性が高い

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※我々がシュヴァルツシルト半径を超えて事象の地平で包み込まれる過程は光の速度を考慮し
   てはならないが観測者にとってはいくら遠方でも見えている状態が現在だという解釈でか
   い。 情報伝達速度は光速度が上限なのだから 「今見えている100万光年先の星は100年前の
   姿であり、現在はどうなっているか分からない」 という論法は半分正しくない。100万年先の星
   だろうと現在見えているのが現在の姿だ
  「今現在」の概念を変えなくてはならないにゃん 

   地球から見て全天が事象の地平で包み込まれてから空間を飛び回っていた放射が事象の
   に吸収されて温低下して空間が晴れ上がる。全天に超大質量の宇宙の中心核がる空
   間造となる
 
   事象の地平の直近は宇宙が閉じる前の空間の残像を残しており、 遠方の銀ほど我々よりも
   落下した銀河となる。 しかしその光が到達するのに100億年以上かかっており、 その意味ではわ
   れわれと最遠方銀河との年齢(宇宙が閉じてからの時間)は大差無い。 ただし遠方銀河では
   間が遅れており(赤方偏移が5であれば時間の進み方は1/5)我々が見る遠方銀河は我々の場
   所よもより初期の宇宙( 数分の一以下の年齢 )を見ている事になる

   裏返しの閉鎖空間では中心核の重力加速度は働かない。 重力がバランスしており、いわば地球
   中心にいるのと同じ様な無重力な状況となる。ただし潮汐力は残り、遠方ほど中心に近いので中
   心に向う加速度を受ける。これは観測者から見て膨張力となる

④銀河回転の謎を説明するためのダークマター等に付いての本論での説明
  
   銀河の運動の特異性を説明するのは、 このストーリーだけでは説明できない。
   この件については「見えない物質」参照。ダークマターの候補としてはここ
   で言う「消失質量」である可能性がある。これ以外にも潮汐作用が膨張力であ
   ることから、初期のコンパクトな銀河がその自転速度を保持したまま膨張した
   という説明もありえる。銀河回転速度が広い範囲で同じであるという観測結果
   の説明としては非常に好都合だろう。これに加え電磁流体作用(プラズマ宇宙
   論)による説明も可能だろう。結論的にはこれらの組み合わせが有力だ

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以下はわれわれから観測できる宇宙の構造を模式的に示した図である。 尚、我々が観測できる限界は事象の地平近くまでであり、事象の地平の外側は観測不可能となる

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下図は繰り返しになるけど超巨大ブラックホールと我々の宇宙の関係を模式的に示したもの。4次元時空間を2次元(平面図)で表現しているので、その点を考慮してください


イメージ 8






















































まとめ
  
このストーリーであれば質量エネルギー保存則を満足した上で、現在の宇宙の観測事実をかなり説明できると思っている   そーだ そーだ ! - - - ;ほんとーか ? 危ないにゃー  

ハップル定数や宇宙の加速膨張データなどの観測事実を満足するように計算式を組み立てれば外部宇宙 (超巨大ブラックホール) のサイズや中心核までの距離 (時間) 、潮汐力増大により銀河宇宙が崩壊する時期などが算出できるだろう。 私は算数レベルしか出来ないから無理だけど。 どなたかチャレンジしませんか〜

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物事には全て始まりと終わりがある。ビッグバン説はその始まりに言及していることは素晴らしい。しかし終わりについては何も分からない。無から生じたというのならば、無に帰るのが一番すっきりするが

本論だと我々が属する宇宙空間 (閉鎖空間) の始まりと終わりについては説明でき、その点では優位だと思うが超巨大ブラックホールの外部空間については始まりと終りについて言及できない

これは昔からあった、で済ませるしかない。 しかしその方がすっきりしているとも言える。 宇宙空間の始まりなんて無かった。 物質や空間は無限の昔から存在した。 それらはエネルギー質量保存則などの法則に従って変化していった。 最初は何も無かった、 から始まる必要はかならずしも無い

まあ認識する手段の無い外部空間の事など考えても意味が無い、という事でしょう  

巷のブラックホール解説本等にはシュヴァルツシルト半径を超えて落下すると事象の地平を超えるので時間と空間の役割が逆になるとか、潮汐力でそのうちスパゲッティになるとか言われているが、本当だろうか? 観測者を静止系で考えていないか?空間のゆがみを考慮していないのではないか?
  
私の考えるストーリー(本論)では事象の地平は自由落下観測者の場合、いくら落下しても事象の地平には達しない。落下観測者がシュヴァルツシルト半径を超えると空間構造が裏返しとなり、 重力はバランスするために中心核に対する重力加速度はゼロになる
  
時間経過と共に潮汐力は増大していくが空間構造上、 膨張力となるのでパンクする事はあってもスパゲッティやうどんにはならない - - - という結論にしかならない。何か間違っているのかな?  

事象の地平へは定速運動ではあるものの、時間経過とともに近づいていくので最終的には距離がゼロになる。つまりブラックホール中心核と一体化する。中心核への衝突速度はほぼ光速度。衝突寸前にわれわれは潮汐力でパンクし、次の瞬間、目視不可能サイズまで圧縮される  見てきたようなホラをふく


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光加熱スポットヒーター

ハロゲンランプの光を反射鏡で集光することにより
加熱できます。〜1400℃程度。対向させれば1600
℃程度以上が可能です

完璧なクリーン加熱で真空中での加熱も可能です

用途はハンダ付け,銀ロー付け,その他全ての高温
クリーン加熱







イメージ 5

超高温熱風ヒーター

熱風で金網を加熱しているところです。 熱風で〜900℃の加熱が可能です

ガスバーナの代替手段になります。用途はハンダ付
け,銀ロ−付け,プラスチック加工,各種予熱

誘導加熱よりも簡便,超低コスト











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