The Black Hole at the Beginning of Time

始まりは4次元ブラックホール

By Niayesh Afshordi ／Robert B. Mann／Razieh Pourhasan

N. アフショルディ／R. B. マン／R. プルハサン


In his allegory of the cave, the Greek philosopher Plato described prisoners who have spent their entire lives chained to the wall of a dark cavern. Behind the prisoners lies a flame, and between the flame and prisoners parade objects that cast shadows onto a wall in the prisoners’ field of view. These two-dimensional shadows are the only things that the prisoners have ever seen—their only reality. Their shackles have prevented them from perceiving the true world, a realm with one additional dimension to the world that they know, a dimension rich with complexity and—unbeknownst to the prisoners—capable of explaining all that they see.		ギリシャの哲学者プラトンは「洞窟の比喩」で，暗い洞窟の壁につながれた状態で人生を過ごしてきた囚人について語った。囚人たちの背後には火が焚かれており，その炎と彼らの間のスペースを行き来する様々なものが彼らの視線の先の壁に影を落としている。この2次元の影の世界こそが彼らがこれまで見てきたすべてであり，彼らにとって唯一の現実だ。手かせや足かせで束縛された彼らは，彼らが知っている世界よりも次元が1つ高い本当の世界を見ることができない。このもう1つの次元の存在によって本当の世界はより複雑になっており，囚人には知る由もないが，彼らに見えているものすべてについて説明がつくのだ。
Plato was on to something.		プラトンは気づいていた。
We may all be living in a giant cosmic cave, created in the very first moments of existence. In the standard telling, the universe came into being during a big bang that started from an infinitely dense point. But according to recent calculations that we have carried out, we may be able to track the start of the universe back to an era before the big bang—an era with an additional dimension of space. This protouniverse may have left visible traces that upcoming astronomical observations could uncover.		私たちは，存在が生じた最初の瞬間に作られた巨大な“宇宙洞窟”に住んでいるのかもしれない。　標準的な考え方では，宇宙は密度が無限大の点から始まったビッグバンの過程で出現したとされている。しかし，私たちの最近の計算によると，ビッグバンの前まで時間を遡ることが可能であり，その時期の宇宙は空間次元が1つ高かったかもしれないのだ。この余分な次元を持つ宇宙は現在の宇宙にその痕跡を残した可能性があり，それは今後の天文観測で発見されるかもしれない。
The universe appears to us to exist in three dimensions of space and one of time—a geometry that we will refer to as the “three-dimensional universe.” In our scenario, this three-dimensional universe is merely the shadow of a world with four spatial dimensions. Specifically, our entire universe came into being during a stellar implosion in this suprauniverse, an implosion that created a three-dimensional shell around a four-dimensional black hole. Our universe is that shell.		宇宙は3つの空間次元と1つの時間次元を持つように見える。これを3次元宇宙と呼ぶことにしよう。私たちが提案するシナリオでは，3次元宇宙は4つの空間次元を持つ4次元宇宙の“影”でしかない。その4次元宇宙で星が崩壊して4次元ブラックホールが生成され，それを取り囲む3次元の殻が作られた。その殻が私たちの3次元宇宙だ。
Why would we postulate something that sounds, on the face of it, so absurd? We have two reasons. First, our ideas are not idle speculation—they are firmly grounded in the mathematics that describe space and time.		なぜこのような一見ばかばかしく思えることを考えるのかと思われるかもしれないが，それには2つの理由がある。まず，私たちのアイデアは決して根拠のない憶測ではなく，時間と空間を記述する数学にしっかりと根差しているという点だ。