こんにちは！
ここでは、宇宙好きなら誰しも一度は気になったことがあると思う、”宇宙の外側には一体何があるのか”について、詳しく解説していきます！
宇宙の外側は人類の永遠の謎であり、探究するべき大きな課題です。
宇宙の外側って何も無いってよく聞くけど、ほんとに「無」なのかなあ？
宇宙の外側について、様々な説を科学的に分かりやすく解説するよ。
宇宙の外側には何があるの？【宇宙の果てはどうなっている？】
私たちが住む宇宙には「始まり」がありました。
ビッグバン理論によると、約138億年前に宇宙は一点から急激に膨張を始め、現在も膨張を続けています。
では、この「宇宙の外側」には何があるのでしょうか？
まず、私たちが観測できる宇宙の範囲を「観測可能な宇宙」と呼びます。
宇宙が誕生したのは138億年前ですが、宇宙は絶えず膨張し続けているため、観測可能な宇宙は半径465億光年と言えるのです。
光の速度には限界があり、宇宙誕生から138億年しか経っていないため、それ以上遠くの光は私たちに届いていません。
ただし、これは“見える範囲”に過ぎず、宇宙全体のほんの一部にすぎないという説があります。
つまり、観測できない宇宙には、まだ誰も見たことのない空間が広がっている可能性があり、本当の宇宙の果ては見ることができないのです。
そして、そのさらに外側、つまり「宇宙の外側には何があるのか」という問いが生まれるわけです。
理論上では、私たちの宇宙は無限に続いているか、あるいは曲がって閉じているかもしれないという説について続いて紹介するよ。
🌌 宇宙の曲率による観測可能な宇宙の外側の3つの説
宇宙の外側を考える前に、まずこの宇宙の「形」、すなわちその指標となる”曲率”を考える必要があります。
実は、この宇宙には曲率によって3つの説があると考えられています。
宇宙の曲率には、主に次の3つの説が存在します。
① 正の曲率（閉じた宇宙）
まず、曲率が1よりも大きい場合です。
もし曲率が1よりも大きいと、宇宙は球体のように曲がっており、例えるなら地球の表面のようなものとなります。
この場合、宇宙には“果て”がなく、どの方向に進んでもいずれ元の場所に戻ってくる構造になります。
外側は存在せず、宇宙全体が自ら閉じた有限の空間です。
また、平坦なドーナツ型である可能性も考えられています。
研究の結果では、宇宙はドーナツのように穴の開いた構造である可能性が示されています。
古代の「球状宇宙」モデルにも通じる考え方で、アインシュタインの一般相対性理論にも整合します。
② 負の曲率（開いた宇宙）
2つ目は、曲率が1よりも小さい場合です。
曲率が1よりも小さければ、この宇宙は鞍（サドル）のように反り返った形の宇宙になると考えられています。
この場合、宇宙は無限に広がっており、外側という概念はなくなります。
果ては存在せず、膨張が永遠に続く「開放的な宇宙」モデルです。
しかし、現在の観測データでは、こちらの可能性は比較的低いと考えられています。
③ 平坦な宇宙（ゼロ曲率）
最後に、曲率が0である場合です。
曲率が0だと、空間がほとんど曲がっていない、いわば“無限に続く平面”のような宇宙になります。
このモデルでは、宇宙は際限なく広がり、果ても外もありません。
なんと、最新の観測（WMAP・Planck衛星など）では、宇宙背景放射から、宇宙は限りなく平坦に近いとされています。
つまり、私たちのいるこの宇宙はほぼ曲率が0であることが知られており、この宇宙は果ても外もなく無限に続いているという可能性が高いと考えられています。
しかし、これは平坦であると勘違いするほど巨大な球体であるという可能性もあります。
これらの3つのモデルはいずれも、「宇宙の外側」という概念を含まないことが共通しています。
なぜなら、宇宙とは“空間そのもの”であり、外に出ることができないからです。
宇宙の外側には量子のゆらぎがある？
宇宙誕生直後、ビッグバンの瞬間に生まれた微小な「ゆらぎ」が、現在の銀河や星の起源になったと考えられています。
この“ゆらぎ”は、量子論的な不確定性に由来するものです。
実は、私たちのよく使う宇宙空間における”無”というものは、完全に何もない訳ではなく、本来+と－のエネルギーが混在したゆらぎのような状態であると考えられています。
宇宙が誕生する前にこの量子力学的ゆらぎが存在したのであれば、この宇宙の外側にはその量子力学的ゆらぎが存在するのではないかという考えです。
もしこのゆらぎがなければ、宇宙は完全に均一で、星も銀河も生まれなかったでしょう。
また、一部の理論では、この“ゆらぎ”が別の宇宙を生み出す引き金になっているとも言われています。
つまり、「宇宙の外」とは、他の“泡宇宙”が存在する多元宇宙（マルチバース）かもしれないのです。
宇宙の外側は無？
続いて、宇宙の外側は無になっているという説についてです。
この場合、先ほど紹介した「ゆらぎ」も存在せず、完全な無であるという説です。
確かに、そうである可能性も０ではありませんが、可能性は低いと考えられています。
実際には、完全な“無”という状態は、実は量子論的には存在しません。
量子力学によると、宇宙の外側では「真空のゆらぎ」によって常にエネルギーが揺らぎ、粒子が生成・消滅しています。
つまり、「無」もまた潜在的な“創造の場”であり、そこから宇宙が生まれた可能性があります。
また、そもそも「空間と時間は宇宙の中でしか意味を持たない」とも考えられています。
無というよりも、「外側という概念すらない」という可能性の方が高いと個人的には考えています。
この宇宙は神が作った説
最後に、この宇宙は神が創造したという説についてです。
実は、この説はあながち馬鹿にできません。
話は変わりますが、実はこの宇宙は非常に生物が存在するのに都合が良すぎると考えられており、物理定数などが今の値と少しでも違っていたら、星や銀河すら形成されなかった可能性があるのです。
星や銀河どころか、宇宙が誕生してすぐ縮んでしまったり、水素だらけの世界になっていたりしたかもしれないのです。
これらのことを考えると、この宇宙を創造した創造主が存在するという可能性もありそうですよね。(これを否定する説に無数の宇宙が存在するという多元宇宙論説がある)
他にも、似たような説でこの宇宙はシュミレーションであるというシュミレーション仮設などがあります。
まとめ
今回は、「この宇宙の外側には何があるのか」について、様々な説を紹介してきました。
宇宙の外側には一体何があるのか、それとも何もないのか、概念すらないのか、いつか解明される日がくると良いですね。
最後までお読みいただきありがとうございました。
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