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2014年3月22日 (土)

宇宙の成り立ちに新発見

◆宇宙の成り立ちについては、およそ138億年前に「ビッグバン」と呼ばれる大爆発によって始まったと謂われている。ところが1980年代初めに日本の佐藤勝彦自然科学機構長と米物理学者アラン・グース博士が提唱していたインフレーション理論(急膨張)が、最近の研究グループの観測によって、その証拠が初めて捉えられたと新聞やテレビが伝えた。全くの門外漢の自分であるが、宇宙の成り立ちについては以前から強い興味を持っていた。今回の観測成果により、謎に包まれた初期宇宙の姿が分かってくるかもしれないというのだ。

◆佐藤勝彦氏らのインフレーション理論によると、宇宙の誕生時は原子よりもはるかに小さかった宇宙が(ということは殆ど「無」に近い?)、光速を超えるスピードで急激に膨張したことによる。アインシュタインの理論によれば光速を超える物体は存在しないが、急膨張の速度は光速度など問題にならないほど早かったということで、これは物が動いたのではなく、空間が広がった速さなのだそうだ。アインシュタインの理論では空間の膨張速度には制限が無いという。ある一点から急激に膨張した後、大量のエネルギーが放出された。「ビッグバン」という言葉は、この放出の瞬間を指す場合と、その前の急膨張の時間を指す場合がある。宇宙の誕生からインフレーションが始まり、ビッグバンによって瞬時にして宇宙空間は30桁ほど大きくなったというのだ。それは1㎝のコインが直径10万年光年の銀河の1千倍にもなったということだという。

Photo_2◆宇宙誕生から38万年後の「晴れ上がり」と呼ばれる時期までは、陽子や電子が高密度で飛び交い、光が遠くへ届かなかったため、ここで何が起きたのかを天体観測で知るのは非常に困難だったという。このため本当に急膨張が起きていたのかどうかも確認できていなかった。しかし今回の観測で急膨張の際、「原子重力波」が発生し、「晴れ上がり」後に、原子重力波の影響を受けた光の信号をキャッチしたというのだ。宇宙がゆっくり膨張したならば均等に膨らむが、急速に膨らむとブルブル揺れながら膨らむので、その時、空間にひずみや揺れが生じる。「晴れ上がりの時代」に出た光を詳しく調べた結果、急膨張の影響が残っていた痕跡を確認したというのだ。

◆宇宙の成り立ちについてはまだまだ分からないことだらけで、数10年前にはブラックホールの存在が理論上表明され、当時はSFっぽく感じられたものだが、今やその実在は観測されており、また最近ヒッグス粒子が実際に観測されて、理論の正しさが証明されたり、最近では正体不明の暗黒物質(ダークマター)が宇宙空間の大部分を占めているとか、新しい発見が続いている。長くなるので、次回のブログ゙で「宇宙の不思議」について述べてみたい。

*本原稿は、3月19日付読売新聞、及び奈良新聞連載コラム「明風清音」の簗瀬健氏の、宇宙に関する5回の随筆(次回詳述)を参考にさせていただいた。 

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