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現代の天体物理学および宇宙論における未解決の問題
…これらの二つの分野は、未解決の問題の山に文字通り押しつぶされそうになっている。歴史的に、宇宙の研究はいくつかの段階を経てきた。ここでは天文学の歴史を振り返ることはしない。分光法により、天体の組成や温度に関する重要なデータが得られ、ドップラー効果の測定により速度場が得られ、太陽系の直径を桁違いに超える距離にある恒星の質量決定が可能となった。距離の標準となるもの(セファイド型変光星)の発見により、これらの距離測定を宇宙論的なスケール(5000万光年)まで拡張することが可能となった。
…微分幾何学のツールを宇宙論に応用すること(場方程式)により、ある種の現象(宇宙の膨張、局所的な相対論的現象)に対する新たな視座が得られた。
…原子核物理学の発見により、恒星のモデルを構築することが可能となった。しかし前述したように、人間が恒星の仕組みについて掌握していると考えていた知識は、突然根本から問い直されることとなった。
…同じ原子核物理学により、過去へとさらに遡ることが可能となり、例えばヘリウムの存在比を説明することができた。
しかし:
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銀河の理論モデルは一つも存在しない。この分野では経験主義の段階を脱していない。
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これらの天体がどのように形成されるのか、なぜある質量を持つのか、またどのように進化するのかは不明である。銀河の回転曲線の形状は、外周部で高い速度を示すが、これは依然として謎である。
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数値シミュレーションのみに基づく渦状構造の理論は、依然として非常に議論の余地がある。
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質量の測定値と測定された速度場の間に大きな不一致が存在する(欠損質量問題)。
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銀河団においても同様の不整合が見られる。
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非常に不規則な形状の銀河が多数存在する。イギリスの天文学者ジェームズ・ジーンズ卿はこれについて、「そのような形状を見ると、宇宙で作用しているがその性質を我々が知らない巨大な力によるものだと考えずにはいられない」と述べている。
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宇宙論の観点では、銀河内の最も古い恒星からの推定値と、膨張に関する測定値(ハッブルの法則、ハッブル定数)に基づく宇宙の年齢との間に一定の不一致が存在する。
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宇宙の大規模構造、すなわち銀河が巨大な空洞の周囲に分布する隙間のある構造を説明できない。
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ハッブルの法則に違反する銀河のペアが多数確認されている(最も近い銀河が、背景にある第二の銀河よりも大きな赤方偏移を示す)。
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太陽系のサイズを超えない非常に大きな赤方偏移を持つ放射源が発見されており、これらは銀河全体と同等のエネルギーを放射している(クエーサー)。エネルギー源は不明である。ある天文学者たちは、これらの放射源が「活動銀河」(セファート銀河)の核であると考える。しかし、「活動銀河」とは何かと問われると、核が爆発しているように見えるものについて、「中心にクエーサーを抱えている」と答える。
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平均して一日に一回、天文学者はガンマ線バーストを観測する。そのメカニズム、距離、放射源の性質は不明である。
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銀河および銀河団に関連する重力レンズ効果は、それらの天体の質量と一致しない。
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理論は、大質量恒星の残骸である中性子星の存在を予測した。一般的に、先見の明のある理論家(1931年にアメリカのフリッツ・ツビッキーが超新星を予測したように)によってある天体が予測されると、すぐにいくつか、さらに数百個が見つかってきた。中性子星(高速回転するとパルサーと呼ばれる)は、しばしば別の恒星と連星を形成している。その恒星から送られる質量により、中性子星は時折「臨界質量」(太陽質量の2.5倍と推定される)を超えざるを得ない。そのような状況では、互いに詰め込まれた中性子は重力に対抗できなくなり、天体は自己崩壊する。この崩壊を記述することはできない。場方程式の解として救世主のように持ち出されるブラックホールのモデルには、厄介な欠点がある。それは以下の場合の解である:
S = 0
すなわち、T = 0 である方程式の解であり、エネルギー・物質密度がゼロである空間領域を記述している。さらに、このモデルに反する証拠として、30年間ブラックホールの候補が極めて少ないことが挙げられる。あらゆるものを「説明」するために、これらの天体を都合よく利用しているにもかかわらずである。
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宇宙論に戻り、標準モデル、いわゆる「ビッグバン」モデルについて考えると、このモデルは、原始宇宙の化石としての痕跡である2.7Kの宇宙背景放射の驚くべき均一性を説明できない。このモデルによれば、宇宙の初期段階では、隣接する二つの粒子は光速cを超える速度で互いから遠ざかっていた。したがって、それらは相互作用することができなかった。原始宇宙は非衝突的であったわけである。では、なぜあれほど均一だったのであろうか?
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過去へ遡ると、ある段階以降は時間を定義することが不可能である。いずれにせよ、超高密度かつ超高温状態にある宇宙の記述は、現在の高能物理学の危機によって妨げられている。
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アインシュタイン方程式の解に基づく標準モデルは、電磁気現象を考慮に入れることができない。より一般的には、素粒子物理学と宇宙の大規模振る舞いとの関連は未解明である。「古典的および量子的重力」という雑誌が存在するものの、量子化手法を重力に拡張することはできなかった。仮想的な重力子の定義もできない。
非物理学の50年。
…科学の危機は実際には全面的であり、天体物理学や宇宙論に限定されない。量子力学の予測的成功は錯覚に過ぎない。理論の多くの側面は、依然として半経験的な領域にとどまっている。例えば、素粒子の質量と電荷を関連付ける手段は存在しない。素粒子の質量を予測することもできない。クォークモデルは、プトレマイオスの周転円モデルと不気味なほど似ている。量子力学は、太陽ニュートリノの欠損問題を説明する力を持っていない。
…理論物理学者の大多数は現在、超弦理論の世界へと向かっている(異なるアイデアを持たないためである)が、この「新分野」は30年間、何らかの観測結果を説明することも、何らかの実験を提案することもできていない。数学者ジャン=マリー・スリアウ(彼は理論物理学の独自定義を持つ:厳密性を除いた数学。実験を除いた物理学)によれば、我々はまさに「非物理学の50年」を生きてきたのである。彼は、1950年代のファインマンの研究以来、理論物理学の分野でそれに値する発見は一つもなかったと評価している。

…数年前、彼は超弦理論に関する国際シンポジウムの議事録を示し、そのシンポジウムの責任者による開会挨拶の一節を読み上げてくれた。
- 超弦理論は今日に至るまで、いかなる現象も予測しておらず、いかなる実験や観測結果の解釈も可能にしていないが、現在発表されている論文の数を考慮すれば、この新分野の極めて旺盛な活力に注目すべきである。
研究の世界。
…世界中で活動している研究者の数は、科学史上かつてないほど多い。予算も技術的手段も潤沢である。しかし、科学史に名を残すと確信できる物理学者を一人挙げることも難しい。1895年(ベクレルによる放射能の発見)から1932年(チャドウィックによる中性子の発見)までのわずか37年間。この期間を揺るがした世界観の深い変革や、この時代に名を刻んだ著名な科学者たちの列挙は不要であろう。逆に、1961年以降、科学の舞台で何が起きたのであろうか? 技術的進歩(月面到達、通信衛星、コンピュータ、CD-ROMなど)を除けば?
我々の科学全体は、パラダイムの閉塞の中に生きているように見える。
…スリアウによれば、戦後に査読委員会制度が一般化し、研究審査において「査読者」(当該分野の専門家)の独立性を保証することとされていたが、これが壊滅的な逆効果を生んだ。匿名性は完全な免責を生み、常に厄介な新思想のブロックを容易にする。
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