ザ・サンダーボルツ勝手連 ［The “Science” of the Big Bang ビッグバンの「科学」］

［The “Science” of the Big Bang ビッグバンの「科学」］

The Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) map of cosmic microwave background temperatures. Red indicates warmer, and blue indicates cooler areas. The cosmic microwave background fluctuations are extremely faint (one part in 100,00) compared to the 2.73 Kelvin average temperature of the radiation field.
宇宙マイクロ波背景放射のウィルキンソンマイクロ波異方性プローブ（WMAP）マップ。 赤は暖かいことを示し、青は涼しい地域を示します。 宇宙マイクロ波背景放射の変動は、放射場の平均温度2.73ケルビンと比較して、非常にわずかです（100,00分の1）。
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Aug 23, 2006
天文学者のハルトン・アープはそれを「ニュースリリースによる科学」と呼んでおり、最も厄介な例のいくつかは、ビッグバンの有効性を「確認する」声明から来ています。
〈https://takaakifukatsu.hatenablog.jp/entry/2021/09/08/182711〉

科学における現代理論の多くの批評家は、科学編集者（新聞、雑誌、テレビ）が事実を理論から分離する能力を失ったように見えることに気づきました。

ビッグバンなどの人気のある宇宙論の商標について議論するとき、科学メディアは絶えず新しい発見がそれらを確認すると報告しています―
そのような報告が真実からかけ離れているときでさえ。

このパターンの理由の1つは、単に古風な信念の勢いです。

しかし、エキゾチックなプロジェクトの資金調達には良いニュースが不可欠であることも明らかです。

従来の宇宙論の中心には、重力だけで支配される電気的に中立な宇宙の教義があります。

このドグマの恩恵がなければ、ビッグバン仮説は現在の卓越性を達成することはできなかったでしょう。

そして、資金提供の必要性の下で、科学者達が、多くの批評家によると、すでに失敗している理論を「確認」することに熱心であることが最もはっきりとわかるのはここです。

次に、確立された科学のスポークスマンとの貴重な関係を維持することを望んでいる編集者は、彼らに配信された最新のニュースリリースよりも深く掘り下げることはめったにありません。

ビッグバンに関する一般的な議論で最も頻繁に行われた声明は、宇宙マイクロ波背景放射（CMBR）の発見が仮説を「確認」したというものです。
〈https://takaakifukatsu.hatenablog.jp/entry/2021/06/12/190147〉

しかし、これには歴史のひどい歪みの理解が必要です―
1964年、物理学者のロバート・ウィルソンとアルノ・ペンジアスは、ニュージャージー州ホルムデルのベル研究所で新しいタイプのアンテナに取り組んでいるときに、原因不明のノイズを検出しました。

他のすべての潜在的なノイズ源を取り除くことにより、彼らはそれが宇宙マイクロ波背景放射であり、計算された温度が3.5Kであると判断しました。

この発見により、彼らは1978年にノーベル物理学賞を受賞しました。

その後、1992年に、COBE衛星データに基づいて、科学者のチームが再洗練された[または改訂された]温度―
2.73 K—
を報告しました、宇宙マイクロ波背景放射として。

では、さまざまな科学機関がこの問題にどのように対処したのでしょうか？

以下にいくつかの歴史的な例を示します（ベル研究所のWebページから抜粋したものもあります）:
〈http://www.bell-labs.com/history/laser/invention/cosmology.html〉

・ベル研究所のウェブページの著者は、次のように述べています。「ビッグバンの宇宙マイクロ波背景放射の1963年のアルノ・ペンジアスとロバート・ウィルソンによる発見は、理論に承認の印を付け、科学分野として宇宙論を最前線にもたらしました。 宇宙が約150億年前の確かな瞬間に生まれたことの証拠でした。」

•COBEチームの主任研究員であるジョン・マザー博士：

「ビッグバン理論が勝者です。これは、宇宙のルーツをたどる究極の方法です。」

•プロジェクトリーダーのジョージ・スムート：

「私たちが見つけたのは、宇宙の誕生の証拠です
...それは神を見ているようなものです。」

•ハーバード大学の天文学教授、ジョン・ハクラ：
「2.7度の背景の発見は、現在の宇宙論モデルであるホットなビッグバンのクリンチャー（決定的要因）でした。」

•ベル研究所のトニー・タイソン：

「その正確な黒体スペクトルと空の上の均一性は、宇宙の進化の多くの理論を除外しました。」

•プリンストン高等研究所の主要な天体物理学者で自然科学の教授であるジョン・バーコール：

「宇宙マイクロ波背景放射の発見は、神学と共通の多くの要素を持っていた主題から、物理的な宇宙に住むものの起源と進化の素晴らしく刺激的な経験的研究へと、宇宙論の性質を永遠に変えました。」

•天体物理学者マイケルターナー：

「これの重要性は誇張することはできません。彼らは宇宙論の聖杯を見つけました。」

•天文学者カルロス・フレンク：

「それは宇宙学者としての私の人生で起こった最もエキサイティングなことです。」

確かに、そのような宣言からだと、ビッグバン理論は妥当な程度の精度で温度を予測したと考えるでしょう。

しかし、ビッグバンの仮定からの予測でクレジットされたジョージガモフは、1948年に5Kを推定しました。

1950年代に彼はその見積もりを10Kに引き上げ、1961年までに彼は50Kを予測していました。

ロバート・ディックのマイクロ波放射計は、ウィルソンとペンジアスの発見の鍵でした。

1946年、ディックはマイクロ波背景放射の温度を20Kと予測しました。

その後、彼は予測を45Kに修正しました。

COBE衛星がそれをわずか2.7Kと測定したとき、ビッグバンの支持者は勝利を主張しました。

しかし、実際には、ビッグバンに基づいて推定を行わなかった他の理論家達による予測は、かなり近いものでした。

恒星のスペクトルにおける狭い吸収線の特徴の研究に基づいて、天文学者アンドリュー・マッケラーは1941年に次のように書いています:

「恒星間空間の「回転温度」は2Kと計算できます。」

宇宙の温度を計算できる観測を収集した最初の天文学者はアンドリュー・マッケラーでした。

1941年に彼は特定の分子の放射励起から2.3Kの温度を発表しました。

しかし、第二次世界大戦は皆の注目を集め、彼の論文は無視されました。

1945年、フィンレイ-フロイントリッヒは「疲れた光」の仮定に基づいて1.9Kから6Kを予測しました。

ティグラン・シュマオノフは、1955年までに3Kを推定しました。

1896年、シャルルエドゥアールギヨームは星明かりによる暖房で5.6Kの気温を予測しました。

アーサー・エディントンは1926年に計算を改良し、3Kの温度を予測しました。

エリック・リジェネは、1933年に2.8を予測しました。

20年の間に、ガモフの予測は最も一貫性がなく、マークから最も遠い単一の推測が含まれていました。

恒星間空間の「温度」は宇宙のエネルギー密度を与えないことにも留意する必要があります。

この「温度」は、エネルギー密度の平方根の平方根です。

したがって、宇宙のエネルギーの尺度として、ガモフの50度Kの推定値は12,000倍高すぎます。

（1956年に、ガモフは彼の予測を6 Kに調整しました。これは確かに彼の最悪の推測よりも優れていますが、ビッグバンを参照せずに他の人はかなり近かったことに注意してください。）

では、ビッグバン仮説に投資した人々による、上記の広く公表された声明についてどう思いますか？

批評家がこの回答を「ニュースリリースによる科学」と呼んだのは当然のことです―
ビッグバン宇宙論が宇宙時代の画期的な発見のいずれも予測できなかったという事実の便利なカバー（カムフラージュ・覆い）です。

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Aug 23, 2006
Astronomer Halton Arp has called it “science by news release,” and some of the most disturbing examples come from statements “confirming” the validity of the Big Bang.
天文学者のハルトン・アープはそれを「ニュースリリースによる科学」と呼んでおり、最も厄介な例のいくつかは、ビッグバンの有効性を「確認する」声明から来ています。
〈https://takaakifukatsu.hatenablog.jp/entry/2021/09/08/182711〉

Many critics of modern theories in the sciences have noticed that science editors (newspaper, magazine, and television) appear to have lost the ability to separate fact from theory.
科学における現代理論の多くの批評家は、科学編集者（新聞、雑誌、テレビ）が事実を理論から分離する能力を失ったように見えることに気づきました。

When discussing the trademarks of popular cosmology, such as the Big Bang, the science media incessantly report that new discoveries confirm them—even when such reports are far from the truth.
ビッグバンなどの人気のある宇宙論の商標について議論するとき、科学メディアは絶えず新しい発見がそれらを確認すると報告しています―
そのような報告が真実からかけ離れているときでさえ。

One reason for this pattern is simply the momentum of archaic beliefs.
このパターンの理由の1つは、単に古風な信念の勢いです。

But it is also apparent that good news is essential to the funding of exotic projects.
しかし、エキゾチックなプロジェクトの資金調達には良いニュースが不可欠であることも明らかです。

At the heart of conventional cosmology lies the dogma of an electrically neutral universe governed by gravity alone.
従来の宇宙論の中心には、重力だけで支配される電気的に中立な宇宙の教義があります。

Without the benefit of this dogma, the Big Bang hypothesis could never have achieved its present prominence.
このドグマの恩恵がなければ、ビッグバン仮説は現在の卓越性を達成することはできなかったでしょう。

And it is here that we see most clearly how, under the necessities of funding, scientists are eager to “confirm” a theory that, according to many critics, has already failed.
そして、資金提供の必要性の下で、科学者達が、多くの批評家によると、すでに失敗している理論を「確認」することに熱心であることが最もはっきりとわかるのはここです。

Editors, in turn, desiring to retain valued relationships with the spokesmen for established science, only rarely dig deeper than the latest news release delivered to them.
次に、確立された科学のスポークスマンとの貴重な関係を維持することを望んでいる編集者は、彼らに配信された最新のニュースリリースよりも深く掘り下げることはめったにありません。

In popular discussion of the Big Bang, the most frequent statement made is that discovery of the cosmic microwave background radiation (CMBR) “confirmed” the hypothesis.
ビッグバンに関する一般的な議論で最も頻繁に行われた声明は、宇宙マイクロ波背景放射（CMBR）の発見が仮説を「確認」したというものです。
〈https://takaakifukatsu.hatenablog.jp/entry/2021/06/12/190147〉

But this interpretation requires a gross distortion of history—

In 1964 physicists Robert Wilson and Arno Penzias, while working on a new type of antenna at Bell Labs in Holmdel, New Jersey, detected an unexplained noise.
しかし、これには歴史のひどい歪みの理解が必要です―
1964年、物理学者のロバート・ウィルソンとアルノ・ペンジアスは、ニュージャージー州ホルムデルのベル研究所で新しいタイプのアンテナに取り組んでいるときに、原因不明のノイズを検出しました。

By removing all other potential sources of noise, they determined that it was the cosmic microwave background, with a calculated temperature of 3.5 K.
他のすべての潜在的なノイズ源を取り除くことにより、彼らはそれが宇宙マイクロ波背景放射であり、計算された温度が3.5Kであると判断しました。

For this discovery they received the Nobel Prize in Physics in 1978.
この発見により、彼らは1978年にノーベル物理学賞を受賞しました。

Later, in 1992, based on COBE satellite data, a team of scientists reported a refined [or revised] temperature—
2.73 K—
for the cosmic microwave background.
その後、1992年に、COBE衛星データに基づいて、科学者のチームが再洗練された[または改訂された]温度―
2.73 K—
を報告しました、宇宙マイクロ波背景放射として。

So how did various scientific institutions deal with the issue?
では、さまざまな科学機関がこの問題にどのように対処したのでしょうか。

Here are a few historical examples (some taken from a Bell Labs web page):
以下にいくつかの歴史的な例を示します（ベル研究所のWebページから抜粋したものもあります）:
〈http://www.bell-labs.com/history/laser/invention/cosmology.html〉

• The authors of the Bell Labs web page tell us, “The discovery in 1963 by Arno Penzias and Robert Wilson of the cosmic microwave background of the Big Bang set the seal of approval on the theory, and brought cosmology to the forefront as a scientific discipline. It was proof that the universe was born at a definite moment, some 15 billion years ago.”
•ベル研究所のウェブページの著者は、次のように述べています。「ビッグバンの宇宙マイクロ波背景放射の1963年のアルノ・ペンジアスとロバート・ウィルソンによる発見は、理論に承認の印を付け、科学分野として宇宙論を最前線にもたらしました。 宇宙が約150億年前の確かな瞬間に生まれたことの証拠でした。」

• Principal investigator of the COBE team, Dr. John Mather:
•COBEチームの主任研究員であるジョン・マザー博士：

"The Big Bang Theory comes out a winner. This is the ultimate in tracing one's cosmic roots."
「ビッグバン理論が勝者です。これは、宇宙のルーツをたどる究極の方法です。」

• Project leader George Smoot:
•プロジェクトリーダーのジョージ・スムート：

"What we have found is evidence for the birth of the universe
... It's like looking at God."
「私たちが見つけたのは、宇宙の誕生の証拠です
...それは神を見ているようなものです。」

• John Huchra, a professor of astronomy at Harvard University:
•ハーバード大学の天文学教授、ジョン・ハクラ：
‘The discovery of the 2.7 degree background was the clincher for the current cosmological model, the hot Big Bang.”
「2.7度の背景の発見は、現在の宇宙論モデルであるホットなビッグバンのクリンチャー（決定的要因）でした。」

• Tony Tyson of Bell Labs:
•ベル研究所のトニー・タイソン：

“Its precise black-body spectrum and uniformity over the sky have ruled out many theories of the evolution of the Universe.”
「その正確な黒体スペクトルと空の上の均一性は、宇宙の進化の多くの理論を除外しました。」

• John Bahcall, a leading astrophysicist and professor of natural sciences at the Princeton Institute for Advanced Study:
•プリンストン高等研究所の主要な天体物理学者で自然科学の教授であるジョン・バーコール：

"The discovery of the cosmic microwave background radiation changed forever the nature of cosmology, from a subject that had many elements in common with theology to a fantastically exciting empirical study of the origins and evolution of the things that populate the physical universe."
「宇宙マイクロ波背景放射の発見は、神学と共通の多くの要素を持っていた主題から、物理的な宇宙に住むものの起源と進化の素晴らしく刺激的な経験的研究へと、宇宙論の性質を永遠に変えました。」

• Astrophysicist Michael Turner:
•天体物理学者マイケルターナー：

"The significance of this cannot be overstated. They have found the Holy Grail of cosmology."
「これの重要性は誇張することはできません。彼らは宇宙論の聖杯を見つけました。」

• Astronomer Carlos Frenk:
•天文学者カルロス・フレンク：

"It's the most exciting thing that's happened in my life as a cosmologist."
「それは宇宙学者としての私の人生で起こった最もエキサイティングなことです。」

One would certainly think from such pronouncements that the Big Bang theory had predicted the temperature with a reasonable degree of accuracy.
確かに、そのような宣言からだと、ビッグバン理論は妥当な程度の精度で温度を予測したと考えるでしょう。

But George Gamow, credited with the prediction from Big Bang assumptions, estimated 5K in 1948.
しかし、ビッグバンの仮定からの予測でクレジットされたジョージガモフは、1948年に5Kを推定しました。

In the 1950s he raised that estimate to 10K, and by 1961 he was predicting 50K.
1950年代に彼はその見積もりを10Kに引き上げ、1961年までに彼は50Kを予測していました。

Robert Dicke’s microwave radiometer was key to the discoveries of Wilson and Penzias.
ロバート・ディックのマイクロ波放射計は、ウィルソンとペンジアスの発見の鍵でした。

In 1946 Dick predicted a microwave background radiation temperature of 20 K.
1946年、ディックはマイクロ波背景放射の温度を20Kと予測しました。

Later he revised the predictions to 45 K.
その後、彼は予測を45Kに修正しました。

When the COBE satellite measured it to be only 2.7K, the Big Bang proponents claimed victory.
COBE衛星がそれをわずか2.7Kと測定したとき、ビッグバンの支持者は勝利を主張しました。

But the fact is that predictions by other theorists, who did not base their estimates on the Big Bang, were a good deal closer.
しかし、実際には、ビッグバンに基づいて推定を行わなかった他の理論家達による予測は、かなり近いものでした。

Based on the study of narrow absorption line features in the spectra of stars, astronomer Andrew McKellar wrote in 1941:
恒星のスペクトルにおける狭い吸収線の特徴の研究に基づいて、天文学者アンドリュー・マッケラーは1941年に次のように書いています:

"It can be calculated that the ‘rotational temperature’ of interstellar space is 2 K."
「恒星間空間の「回転温度」は2Kと計算できます。」

The first astronomer to collect observations from which the temperature of space could be calculated was Andrew McKellar.
宇宙の温度を計算できる観測を収集した最初の天文学者はアンドリュー・マッケラーでした。

In 1941 he announced a temperature of 2.3K from radiative excitation of certain molecules.
1941年に彼は特定の分子の放射励起から2.3Kの温度を発表しました。

But World War II occupied everyone's attention and his paper was ignored.
しかし、第二次世界大戦は皆の注目を集め、彼の論文は無視されました。

In1954, Finlay-Freundlich predicted 1.9K to 6K on the basis of "tired light" assumptions.
1945年、フィンレイ-フロイントリッヒは「疲れた光」の仮定に基づいて1.9Kから6Kを予測しました。

Tigran Shmaonov estimated 3K by in 1955.
ティグラン・シュマオノフは、1955年までに3Kを推定しました。

In 1896, Charles Edouard Guillaume predicted a temperature of 5.6K from heating by starlight.
1896年、シャルルエドゥアールギヨームは星明かりによる暖房で5.6Kの気温を予測しました。

Arthur Eddington refined the calculations in 1926 and predicted a temperature of 3K.
アーサー・エディントンは1926年に計算を改良し、3Kの温度を予測しました。

Eric Regener predicted 2.8 in 1933.
エリック・リジェネは、1933年に2.8を予測しました。

In the course of two decade’s Gamow’s predictions were the most inconsistent and included the single guess farthest from the mark.
20年の間に、ガモフの予測は最も一貫性がなく、マークから最も遠い単一の推測が含まれていました。

One must keep in mind as well that the “temperature” of interstellar space does not give you the energy density of the universe.
恒星間空間の「温度」は宇宙のエネルギー密度を与えないことにも留意する必要があります。

The “temperature” is the square root of a square root of energy density.
この「温度」は、エネルギー密度の平方根の平方根です。

So as a measure of the energy of the universe, Gamow's estimate of 50 degrees K is 12,000 times too high.
したがって、宇宙のエネルギーの尺度として、ガモフの50度Kの推定値は12,000倍高すぎます。

(It should be noted that, in 1956, Gamow adjusted his prediction to 6 K, which is certainly better than his worst guess, but others were considerably closer without reference to the Big Bang.)
（1956年に、ガモフは彼の予測を6 Kに調整しました。これは確かに彼の最悪の推測よりも優れていますが、ビッグバンを参照せずに他の人はかなり近かったことに注意してください。）

So what are we to think of the well-publicized statements noted above, by those invested in the Big Bang hypothesis?
では、ビッグバン仮説に投資した人々による、上記の広く公表された声明についてどう思いますか？

It is for good reason that critics have called this response “science by news release”—
a convenient cover for the fact that Big Bang cosmology failed to anticipate any of the landmark discoveries of the space age.
批評家がこの回答を「ニュースリリースによる科学」と呼んだのは当然のことです―
ビッグバン宇宙論が宇宙時代の画期的な発見のいずれも予測できなかったという事実の便利なカバー（カムフラージュ・覆い）です。