[論文レビュー] Multiverse cosmological models

P. C. W. Davies|ArXiv.org|Mar 2, 2004

Computability, Logic, AI Algorithms参考文献 6被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、多宇宙宇宙論的モデルをレビューし、根本的な物理定数が広大な宇宙の集合体において変化すると提案している。我々の宇宙の観測されたパラメータは、人間中心的選択によって説明される。多宇宙仮説の科学的および哲学的批判を検討し、特に弦理論とインフレーション宇宙論の枠組みにおいて、宇宙論的微調整問題を解決する役割を強調している。

ABSTRACT

Recent advances in string theory and inflationary cosmology have led to a surge of interest in the possible existence of an ensemble of cosmic regions, or universes, among the members of which key physical parameters, such as the masses of elementary particles and the coupling constants, might assume different values. The observed values in our cosmic region are then attributed to an observer selection effect (the so-called anthropic principle). The assemblage of universes has been dubbed the multiverse. In this paper I review the multiverse concept and the criticisms that have been advanced against it on both scientific and philosophical grounds.

研究の動機と目的

• 現代宇宙論における多宇宙概念の理論的基盤を検討すること。
• 人間中心的原理が物理定数の観測値を説明する役割を分析すること。
• 多宇宙仮説に対する科学的および哲学的反論を評価すること。
• 弦理論とインフレーション宇宙論が多宇宙の妥当性に与える影響を評価すること。
• 多宇宙モデルが宇宙論的微調整問題に対処するフレームワークとして、批判的なレビューを提供すること。

提案手法

• 多宇宙の存在を示唆する弦理論とインフレーション宇宙論の発展を調査すること。
• 生命を支える宇宙を好む選択メカニズムとしての人間中心的原理を分析すること。
• 異なる宇宙的領域における物理定数（例：結合定数、粒子質量）の変動を検討すること。
• 多宇宙モデルの科学的検証可能性と反証可能性を評価すること。
• 科学的証拠の欠如や、科学的主張と形而上学的主張の区別が困難であるという問題を含む哲学的反論をレビューすること。
• 現在の理論物理学における多宇宙フレームワークの整合性を評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 弦理論とインフレーション宇宙論は、多宇宙の存在をどのように支持するか？
• RQ2 人間中心的原理は、根本的な物理定数の観測値をどのように説明するか？
• RQ3 多宇宙仮説に対する主な科学的反論は何か？
• RQ4 哲学的批判は、多宇宙概念の科学的正当性をどのように挑戦するか？
• RQ5 直接的な実証的検証が欠如しているにもかかわらず、多宇宙モデルは科学的フレームワークとして妥当と見なせるか？

主な発見

• 多宇宙概念は、弦理論が予測する真空のランドスケープと永遠のインフレーションから自然に生じる。
• 我々の宇宙における物理定数の観測値は、根本的な法則ではなく、観測者選択効果によるものかもしれない。
• 批判者たちは、多宇宙仮説が反証可能性に欠けているとして、科学的探究の範囲外にあると主張する。
• 多宇宙フレームワークは、宇宙論的微調整問題の潜在的な解決策を提供する。
• 哲学的懸念は、多宇宙が科学であるか、それとも形而上学的であるかという点に集中している。
• その推測的性質にもかかわらず、多宇宙は、宇宙定数の説明的役割から、理論物理学における重要なテーマのまま残っている。