第1章 第1節 宇宙誕生直前とプランク時間





第1章 第1節 宇宙誕生直前とプランク時間

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第1章 数でたどる宇宙の始まり

第1節 宇宙誕生直前とプランク時間

時間範囲:
開始:宇宙誕生直前(−10−43 秒 付近)
終了:プランク時間(10−43 秒)

① 序論

宇宙は、何もないところから突然生まれたわけではありません。
現在の物理学では、宇宙が生まれる直前には、
「完全な真空」と呼ばれる特別な状態があったと考えられています。

この真空は、空っぽという意味ではなく、
エネルギーを持った最低の状態です。
その状態が変化することを
相転移(そうてんい)① と呼びます。

水が氷から水に変わるように、
真空も別の状態へ変化し、
それが宇宙の始まりにつながったと考えられています。

② 本論

宇宙誕生直前からプランク時間までの世界では、
私たちが知っている「時間」や「空間」は、
今と同じ意味を持っていません。

この時代の代表的な数値を以下に示します。

物理量 値(目安)
時間 10−43
温度 1032 〜 1033 K
密度 1096 kg/m³
宇宙の大きさ 10−35 m 程度
エネルギー 1019 GeV(プランクエネルギー)

特に温度の 1033 K は、
次のように表される大きな数です。

10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000

これは 1 の後ろに 0 が 33 個並んでいます。
この温度では、
原子や粒子という考え方そのものが成り立ちません。

③ 結論

プランク時間より前の宇宙は、
現在の物理学ではこれ以上細かく説明できません。

そのため、
プランク時間は「宇宙を数で語れる最初の瞬間」
と考えられています。

この節では、
宇宙の始まりが「数で表せる世界」へ移る
境界を確認しました。

④ 解説図

図1-1 宇宙誕生直前からプランク時間までの時間構造

真空の相転移
t ≈ −10−43
プランク時間
t = 10−43

宇宙はエネルギーを持つ真空状態から相転移を起こし、
プランク時間を境に「数で記述できる宇宙」へと移行した。

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