細胞宇宙光速度の平均値

細胞宇宙微細構造定数逆数の平均値

細胞宇宙の基礎定数

ヒト 8.54時間(8時間)
マウス 0.81時間(1.5時間未満)
ネコ 7.01時間(7-10時間)
ウサギ 4.32時間(4時間)
ウマ 8.70時間(10.5時間)
ウシ 8.73時間(9時間)

ただし、括弧内は実際の好中球の寿命である。また、生体の寿命と成熟時間の比 $\frac{T_G}{T_A}$は

ヒト 5
マウス 7
ネコ 13
ウサギ 15
ウマ 9
ウシ 5

とし、成熟生体の体長 $L_G$は

ヒト 1.7m
マウス 8cm
ネコ 50cm
ウサギ 40cm
ウマ 2.4m
ウシ 2.5m

とした。また、染色体の分子量は1bpを308分子量として計算した。理論値と実測値は概ね一致するので、4個の観測（と $3\sigma$の外側を測定誤差に変える観測）は成立するといえる。なお、染色体に対応する細胞宇宙電子を束縛する細胞宇宙重陽子は1個1個を識別できないので、それらの質量はみな同じである。これは好中球の1辺の長さを染色体数で等分できる理由である。また、好中球ではミトコンドリアの体積は無視できる。また、好中球はその殺菌力が周辺組織も傷害するので最短で死亡する。また、細胞宇宙重力定数を$G$、細胞宇宙光速度を $c$、成熟生体の細胞宇宙総質量（微生物の場合は静止期における培地内微生物の細胞宇宙総質量）を $M$とすると、次元解析により$$\frac{GM}{{{\sigma }_G}^2}=c$$が成立する。この式の未知数は $G$のみなので、この式は $G$の値を与える。なお、 $M$は異常細胞宇宙（がん細胞）を含まない。（正常細胞宇宙と異常細胞宇宙のあいだには細胞宇宙斥力重力ポテンシャルが生じる。異常細胞宇宙では、細胞宇宙電子が消滅し、細胞宇宙陽子がダークエネルギーの類似物になる。）
　２番目の方法は、神経変性疾患における細胞宇宙ニュートリノを使う方法である。神経細胞に対応する細胞宇宙は（シナプスの数を制御するために）絶対零度なので細胞宇宙光子を持たない。この場合、細胞宇宙中性子の生成消滅による核反応は、決められた温度の黒体体放射の生成という目的がないのでエネルギー（細胞宇宙ニュートリノ）を過剰生産でき、細胞宇宙ニュートリノと1対1で対応するタンパク質の過剰生産を起こす。これが神経変性疾患である。一般に、大きさと安定質量を持つと見なせる粒子には、大きさを位置の不確定性とする運動量の不確定性が生じ、それに対応する運動エネルギーは、ポテンシャル障壁（粒子の静止エネルギー）をこえない。これはこの粒子がそのコンプトン波長より小さくなれないこと意味する。（陽子がそのコンプトン波長より小さくなれないのはこのためである。）異常タンパク質に対応する細胞宇宙ニュートリノは、大きさと安定質量を持つと見なせるので、その大きさはそのコンプトン波長より小さくなれない。すなわち、異常タンパク質（の立体構造が囲む領域）が立方体の場合、その1辺の長さを$L$とし、異常タンパク質の質量を $m$として、 $$Lmc\geqq h$$ が成立する。ここで $c$はヒトの細胞宇宙光速度、 $h$は細胞宇宙プランク定数である。質量が最小の異常タンパク質はアミロイドβ（この質量は $4330u$である）だが、その形は立方体ではなく、板状なので、上式は $$Lmc\sqrt{2.4}\geqq h$$と変形される。ここで $L$は板の厚さ（ $1nm$）である。4個の観測が成立するとき、この式の左辺は $1.6289$ $u{m}^2{s}^{-1}$であり、右辺のプランク定数は $1.5557$ $u{m}^2{s}^{-1}$である。したがって、4個の観測に矛盾はない。
　3番目の方法は、細胞宇宙に最大 $kT$の黒体放射が実現するまでの時間を計算する方法である。細胞分裂直後の細胞宇宙は絶対零度だが、細胞宇宙重水素内の細胞宇宙中性子の生成消滅が起こす核反応により徐々に温度を上げて、細胞分裂直前までに最大 $kT$の黒体放射が実現し、その後、黒体放射が消滅して細胞分裂に備える。（ただし、細胞分裂に備えて、細胞の体積は倍になるが、細胞宇宙の質量は一定である。）細胞宇宙にこの黒体放射が実現するまでの時間が、細胞分裂のボトルネックにならないように、3個の仮定を設ける。1つ目の仮定は、細胞宇宙光子の数は減少しないという仮定、2つ目の仮定は、細胞宇宙電子の熱的遷移に要する時間は、細胞宇宙光子放出の時間に比べて無視できるほど小さいという仮定、3つ目の仮定は、細胞宇宙光子放出は、主量子数が1だけ変化するもの（遷移時間が最短のもの）に限る、という仮定である。3つ目の仮定により、細胞宇宙光子エネルギーの質量換算値 $m_k$は、 $m_e$を細胞宇宙電子の質量、 $\alpha$を細胞宇宙微細構造定数として、$$m_k=\frac{1}{2}{m}_e{\alpha }^2\left(\frac{1}{{n_1}^2}-\frac{1}{{n_2}^2}\right)$$となる。だだし、$$n_2-n_1=1$$である。主量子数の変化を1に限定するので、 $m_k$は離散的な数列になり、$$d{m}_k=m_k-m_{k+1}$$は大きな値になる。したがって、不動産宇宙電子から放出された不動産宇宙光子は離散的なプランク分布をつくる。細胞宇宙光子の1個の放出に要する時間（誘導放出の遷移確率の逆数）に $d{m}_k$の範囲にある細胞宇宙光子の数をかければ、この範囲にある細胞宇宙光子の放出に要する時間 $T_k$が求まる。その式は$$T_k=T_1+T_2$$ $$T_1=\frac{3Vd{m}_k}{8\alpha c{m}_k{\pi }^2{{\mathit{r}}_k}^2}$$ $$T_2=\frac{3Vd{m}_k}{8\alpha c{m}_{k+1}{\pi }^2{{\mathit{r}}_{k+1}}^2}$$である。ただし、離散的なプランク分布では、 $m_k$における値と $m_{k+1}$ における値の平均を考えることに注意する。また、 $V$は細胞体積であり、 $c$は細胞宇宙光速度である。また、行列要素 ${\mathit{r}}_k$は、遷移前の状態を ${\psi }_{k+1}$とし、遷移後の状態を ${\psi }_k$として$${\mathit{r}}_k=\int {\psi }_k\mathit{r}{\psi }_{k+1}d\mathit{r}$$である、また、遷移後の主量子数を $n$として、$${\mathit{r}}_k\cong \frac{a_0}{2}{n}^2$$と近似できる。（磁気量子数を変えない遷移は、磁気量子数を変える遷移より、時間 $T_k$が短いので、前者の遷移のみを考えて、この近似を得る。）ここで、 $a_0$は細胞宇宙のボーア半径$$a_0=\frac{{\hslash }^2}{m_e{e}^2}$$であり、 $m_e$は細胞宇宙電子の質量、 $e$は細胞宇宙電気素量、 $\hslash$は細胞宇宙プランク定数を $2\pi$で割ったものである。また、細胞宇宙光子の数が最大 $kT$の黒体放射実現時において1に満たない遷移は計算から除外する。3種類の微生物について、4個の観測（と3個の仮定）が成立するという条件で、最大 $kT$の黒体放射実現までの時間を計算した値は、次のようになる。

マイコプラズマ・ジェニタリウム
0.87秒（8時間）

大腸菌
3.88分（17分）

アメーバ・プロテウス
7349日（1日）

ただし、括弧内は細胞分裂終了から開始までの実測時間である。また、最大 $kT$の黒体放射を実現する細胞宇宙電子に対応するDNAは、マイコプラズマ・ジェニタリウム（体積は $1.56\times {10}^{-20}{m}^3$）と大腸菌（体積は $1\times {10}^{-18}{m}^3$）では染色体DNA、アメーバ・プロテウス（体積は $7\times {10}^{-12}{m}^3$）ではミトコンドリアDNA（塩基数は5万bp）である。（ただし、1bpを308分子量として計算したDNAの一本鎖のみの質量を細胞宇宙電子の質量とする。）4個の観測（と3個の仮定）に矛盾がないためには、理論時間が実測時間より小さい必要があるが、アメーバ・プロテウスではそうなっていない。しかし、アメーバ・プロテウスが7349個以上のミトコンドリアDNAを持てば、4個の観測（と3個の仮定）に矛盾は生じない。アメーバ・プロテウスは10000個程度のミトコンドリアを持つと見積もれるので、4個の観測（と3個の仮定）に矛盾は生じない。なお、最大 $kT$の黒体放射を実現する細胞宇宙電子の質量が重いほど離散的プランク分布は連続的プランク分布に近づくが、染色体DNAの質量が重すぎて、短時間で最大 $kT$の黒体放射を実現できない場合、（質量の軽い）ミトコンドリアDNA（に対応する細胞宇宙電子）が最大 $kT$の黒体放射を実現する。その場合、ミトコンドリアDNAの質量が均一になることで、必要なミトコンドリアDNAの数が決まる。（ただし、そうした性質をミトコンドリアDNAが持たないときは、葉緑体DNAがそのかわりになる。）
　4番目の方法は、細胞宇宙電子のイオン化条件を使う方法である。細胞宇宙電子が最大 $kT$の黒体放射ではイオン化するとき、その黒体放射は消滅する。ただし、絶対零度になると神経細胞の性質を持ってしまうので、温度を定義できない細胞宇宙になる。（この細胞宇宙では、DNAは細かく分けられ、その各々に対応する細胞宇宙電子の $1\text{s}2\text{p}$遷移から細胞宇宙光子が生じ、それがタンパク質と1対1で対応する。この細胞宇宙光子はレーザー光の類似なので、この細胞宇宙に温度は定義できない。）この場合、電離平衡（サハの電離公式）は使えないので、細胞宇宙の最大 $kT$におけるエネルギーが細胞宇宙電子のイオン化エネルギーに等しいときイオン化が生じる。すなわち、細胞宇宙の光速度を $c$とし、細胞宇宙の微細構造定数を $\alpha$として、$$\frac{3}{2}kT=m_c{c}^2\left(1-\sqrt{1-{\alpha }^2}\right)$$が成立する。ここで、 $m_c$はイオン化する細胞宇宙電子の質量（臨界質量）である。また、$$1\ll V{\left(\frac{2\pi mkT}{h^2}\right)}^{\frac{3}{2}}$$ が成り立つので、細胞宇宙では古典統計が成り立つ。ただし、 $V$は染色体1個あたりの細胞体積、 $kT$は細胞宇宙の最大 $kT$、 $h$は細胞宇宙のプランク定数、質量 $m$は $V$に水の密度を掛けた値である。6種類のトリパノソーマ科の微生物について臨界質量 $m_c$を（1bpを308分子量として）計算すると、

T. brucei 475.8bp
T. cruzi 482.8bp
T. equierdum 470.7bp
L. infantum 469.7bp
L. major 466.5bp
L. donovani 470.7bp

である。これらの臨界質量を下回るトリパノソーマ科の微生物はT. vivax (465bp)のみであり、それに対応する細胞宇宙は黒体放射を持たないと考えられる。（実際、T. vivaxのタンパク質質量分布のプランク分布フィッティングは不可能である。）これは4個の観測と矛盾しない。
　5番目の方法は、体細胞分裂時（細胞周期のM期）に細胞宇宙が絶対零度になることを使う方法である。（体細胞分裂時に、細胞宇宙は黒体放射を消滅させて絶対零度になるが、同時に細胞宇宙のクーロン引力と核引力を消滅させて、1個の細胞宇宙水素を、1個の細胞宇宙陽子と1個の細胞宇宙電子に変える。ただし、細胞宇宙中性子は単独で安定に存在できないので消滅する。）細胞宇宙の絶対零度フェルミ気体は、次の圧力 $P$を持つ。 $$P={\left(3{\pi }^2\right)}^{\frac{2}{3}}\frac{{\hslash }^2}{5m}{\left(\frac{N}{V}\right)}^{\frac{5}{3}}$$ ここで、 $V$、 $N$、 $m$、 $\hslash$は、絶対零度フェルミ気体の体積、細胞宇宙フェルミオンの数、細胞宇宙フェルミオンの質量、細胞宇宙プランク定数を $2\pi$で割ったものである。T. vivaxのミニサークルDNAに対応する細胞宇宙電子（これは質量が最小の体細胞分裂に関わる細胞宇宙フェルミオンである）について、この圧力 $P$が細胞宇宙の物質成分の上限圧力 $1400atm$程度をこえる場合、4個の観測に矛盾が生じるが、それを確かめるべく、次の仮定を設ける。すなわち、体細胞分裂時の細胞宇宙の体積は、ミトコンドリアに対応する部分とそれ以外の部分に（体積に応じて）分けられ、その各々は、細胞宇宙同種粒子からなる部分に（質量に応じて）分けられると仮定する。その場合、ミトコンドリアの体積を $V_M$、ミトコンドリアの質量を $M$、ミトコンドリアの密度を $\rho$、ミトコンドリアのなかにあるミニサークルDNAの1個あたりの質量を $m$とすると、ミニサークルDNA1個あたりに分配される体積 $\frac{V}{N}$は $$\frac{V}{N}=\frac{m}{M}{V}_M=\frac{m}{\rho }$$ である。したがって、細胞宇宙の絶対零度フェルミ気体の圧力 $P$は、 $$P={\left(3{\pi }^2\right)}^{\frac{2}{3}}\frac{{\hslash }^2}{5m}{\left(\frac{\rho }{m}\right)}^{\frac{5}{3}}$$ である。ただし、タンパク質を含むミトコンドリアの密度は $1.2g{cm}^{-3}$だが、細胞宇宙中性子を持たない細胞宇宙はタンパク質に対応するものを持たないので、 $\rho$はタンパク質を省略した値 $0.95g{cm}^{-3}$である。T. vivaxについて4個の観測を前提に計算した圧力 $P$は $1350atm$である。したがって、4個の観測（と体積配分の仮定）に矛盾はない。なお、上式の圧力 $P$は、フェルミ運動量 $p$が、$$p={\left(\frac{3h^3}{8\pi }\frac{\rho }{m}\right)}^{\frac{1}{3}}\ll mc$$を満たすとき（非相対論的であるとき）に成立する。ただし、 $h$と $c$は細胞宇宙のプランク定数と光速度である。4個の観測を前提にT. vivaxのミニサークルDNAについて $p$と $mc$を（トリパノソーマ科の細胞宇宙光速度を使って）計算すると、 $$p=1.2\times {10}^{8}um{s}^{-1}$$ $$mc=3.2\times {10}^{10}um{s}^{-1}$$となるので、非相対論的条件は満たされている。また、ミニサークルDNA1個あたりに分配される体積 $\frac{V}{N}$の1辺の長さは、ミニサークルDNAに対応する細胞宇宙電子のコンプトン波長より小さくなれないので、 $${\left(\frac{V}{N}\right)}^{\frac{1}{3}}={\left(\frac{m}{\rho }\right)}^{\frac{1}{3}}>\frac{h}{mc}$$ を満たす必要があるが、トリパノソーマ科の場合、この条件は $$m>3756u$$ である。T. vivaxのミニサークルDNAはこの条件を満たす。また、アミロイドβに対応する細胞宇宙粒子には体積配分の仮定にしたがわない独自の体積が配分されるが、その場合の圧力が細胞宇宙の物質成分の上限圧力 $1400atm$程度をこえないためには、細胞宇宙粒子1個あたりに分配される体積が $1.74\times$ ${10}^{-23}{m}^3$以上でなければならない。この条件は現実的に満たされている。
　6番目の方法は、黒体放射が細胞宇宙水素分子の形成をはばむことを使う方法である。細胞宇宙水素分子の解離エネルギー $D$は、ボルン・オッペンハイマー近似が使えるとき（核の運動を無視できるとき）、 $$D=R{m}_e{c}^2{\left(\frac{{\alpha }_2}{{\alpha }_1}\right)}^2$$ である。ここで、 $R$は物質宇宙水素分子の解離エネルギーを物質宇宙電子の静止エネルギーで割ったもの、 $m_e$は細胞宇宙電子の質量、 $c$は細胞宇宙光速度、 ${\alpha }_1$は物質宇宙の微細構造定数、 ${\alpha }_2$は細胞宇宙の微細構造定数である。しかし、核が（細胞宇宙中性子の生成消滅による）核反応（これは細胞宇宙光子とタンパク質の生成に必要である）により運動するときは、ボルン・オッペンハイマー近似は使えない。そこで、その場合の解離エネルギーがボルン・オッペンハイマー近似が使える場合の解離エネルギーより小さいことに着目して、その場合の解離エネルギーを、 $$D=R{m}_e{c}^2$$ と仮定する。ただし、 ${\alpha }_1<{\alpha }_2$に注意する。（ボルン・オッペンハイマー近似が使える場合とそうでない場合の $D$の比 $d$は決まっており、 ${\alpha }_2$も概ね決まっているので、 $d$と $\frac{{\alpha }_2}{{\alpha }_1}$の2乗が等しくなるように ${\alpha }_1$が決まると仮定する。）細胞宇宙水素原子と細胞宇宙水素分子が平衡状態にあることは、細胞宇宙電子（これは染色体に対応する）を $e$とし、共有結合する細胞宇宙電子を $2e$として、 $$e+e\leftrightarrow 2e$$ と書ける。また、 $m_{2e}$を共有結合する細胞宇宙電子のエネルギーの質量換算値とすると、 $$2m_e\simeq m_{2e}$$ が成り立つ。また、共有結合は細胞宇宙電子のスピンが反平行のときに生じる。これらは、サハの式 $$\frac{{n_e}^2}{n_{2e}}=2{\left(\frac{m_{e}kT}{4\pi {\hslash }^2}\right)}^{\frac{3}{2}}$$ $$\times \text{exp}(-\frac{R{m}_e{c}^2}{kT})$$ $$R=\frac{4.518eV}{0.511\times {10}^{6}eV}$$ を導く。ただし、 $c$は細胞宇宙の光速度、 $\hslash$は細胞宇宙のプランク定数を $2\pi$で割ったもの、 $n_e$は細胞宇宙水素原子の数密度、 $n_{2e}$は細胞宇宙水素分子の数密度である。黒体放射が細胞宇宙水素分子の形成をはばむためには、 $n_e\gg n_{2e}$でなければならないが、この条件は、 $$\frac{{n_e}^2}{n_{2e}}\gg n_{2e}$$ と書き換えられる。哺乳類を考える場合、 $n_{2e}$の最大値は（細胞の直径を $30\mu m$として） ${10}^{15}{m}^{-3}$程度なので、この条件のもっともきびしいものは $$\frac{{n_e}^2}{n_{2e}}\gg {10}^{15}{m}^{-3}$$ である。サハの式より、この条件を満たす染色体サイズの上限は300Mb程度である。一方、哺乳類の最大染色体サイズは300Mb程度より小さいので（たとえば、ヒト、ネコ、ブタの最大染色体サイズは、それぞれ、249Mb、239Mb、274Mbである）、4個の観測と ${\alpha }_1$に関する仮定に矛盾はない。（細胞宇宙水素分子の形成は二価染色体に対応するので、細胞宇宙水素分子の形成をはばむことは遺伝子の乗換えをはばむことを意味する。遺伝子の乗換えをはばむことは個体の同一性の維持を意味するが、染色体のサイズが300Mbをこえる（針葉樹などの）生物では個体の同一性の維持は機能しない。）
　細胞分裂の直前に、細胞宇宙フェルミオンはスピンの向きの自由度を利用して複製される。その後、細胞宇宙が境界に対して対称的な2個の細胞宇宙に分裂するとき、細胞宇宙フェルミオンは自分が境界のどちら側に行くのかわからないので境界上に集結する。このとき、スピンの向きが境界に対して対称的になるので、境界の両面の各々はイジング模型になる。（ただし、これらの過程は非因果的である。）すなわち、境界（xy平面）の片面にはz軸方向のスピンを持つ細胞宇宙フェルミオンが並び、反対の面にはマイナスz軸方向のスピンを持つ細胞宇宙フェルミオンが並ぶ。（したがって、境界の両側の各々は細胞宇宙の強磁性体になる。）その後、細胞宇宙の強磁性体が磁力で集まって細胞宇宙の分裂が完了する。これが体細胞分裂である。
　一方、第一減数分裂の直前には、絶対零度の細胞宇宙水素分子（これは二価染色体に対応する）が生じる。絶対零度では水素分子の2個の陽子あるいは2個の電子はスピンが反平行である。したがって、第一減数分裂の開始により、細胞宇宙水素分子の細胞宇宙クーロン引力が消滅すると、2個の細胞宇宙陽子あるいは2個の細胞宇宙電子は、スピンが反平行なので、別々の細胞に分配される。
　水素原子の陽子の零点エネルギー（半径 $r$の球のなかに閉じ込められた質量が $M$の自由粒子の零点エネルギー） $$E=\frac{{\pi }^2{\hslash }^2}{2M{r}^2}$$ の2倍が、水素分子の解離エネルギー $D$より大きくなると、水素分子は形成されない。したがって、陽子と電子のあいだの距離 $r$が十分大きいとき、 $E$は十分小さいので、水素分子が形成される。 $2E$と $D$が等しくなる $r$を臨界距離 $r_c$とすると、水素分子が形成される条件は $$r_c<1.5a_0$$ である。ただし、右辺は水素原子の基底状態における陽子と電子のあいだの平均距離であり、 $a_0$はボーア半径である。物質宇宙では $r_c$が $0.18a_0$なので、この条件が満たされており、仮にある観測で $r_c$に満たない $r$が観測されても、くり返し観測を行うことで、平均として水素分子が形成される。
　一方、細胞宇宙では、第一減数分裂がある時点で起こるので、その時点で $r_c$に満たない $r$が観測されると、細胞宇宙水素分子は2個の細胞宇宙電子のスピンを平行にして解離する。この場合、対称的な細胞宇宙電子の分配は生じないので、第一減数分裂後の細胞宇宙の一方にこれらの細胞宇宙電子が分配される。これがトリソミーである。
　なお、ほとんどの哺乳類は$$r_c<1.5a_0$$ を満たすので、ほとんどの哺乳類は細胞宇宙水素分子を平均として形成する。ただし、 $a_0$は細胞宇宙のボーア半径であり、細胞宇宙水素分子の解離エネルギー $D$は、ボルン・オッペンハイマー近似により、 $$D=Rm{c}^2{\left(\frac{{\alpha }_2}{{\alpha }_1}\right)}^2$$ である。ここで、 $R$は物質宇宙水素分子の解離エネルギーを物質宇宙電子の静止エネルギーで割ったもの、 $m$は細胞宇宙電子の質量、 $c$は細胞宇宙光速度、 ${\alpha }_1$は物質宇宙の微細構造定数、 ${\alpha }_2$は細胞宇宙の微細構造定数である。したがって、条件 $$r_c<1.5a_0$$ は、細胞の質量を染色体数で割ったものを細胞宇宙陽子の質量 $M$として、次の条件 $${\alpha }_1\pi \sqrt{\frac{m}{MR}}<1.5$$ に等しい。たとえば、細胞の直径が $10\mu m$、染色体数が46、染色体の塩基数が249Mbの場合、この条件の左辺は $0.8166$となる。