不思議な話 その63 ビックバン理論とビックリップ理論(宇宙年表に思うこと)

 前回少し宇宙についてを書きましたが、今回はその続きで、宇宙物理学で主流になっているビックバン理論とビックリップ理論(私はビックリップは最近知ったのですが、ご存知の方もいらっしゃるでしょう。)について書きましょう。

 前回の、宇宙が2次元の膜のようなもので覆われているという話は次のようなものです。宇宙がバルクと呼ばれる無限に広がる高次元空間に、浮かぶブレーン(膜)であるというのです。その説をブレーン宇宙論といいます。次元を下げると、平面の紙の表面に宇宙が3次元の絵のようにはりついていて、周りの空間がバルクということになります。バルクには地球のある宇宙と対になるように、別のブレーン(膜宇宙)があるとも考えられるそうです。平行の宇宙ですね。ブレーン同士は、重力で引き合い、衝突するとエキピロティック(大火という意味の)大爆発が起きて、その爆発がビックバンのエネルギーになったというのがエキピロティック宇宙論というものだそうです。エキピロティック宇宙論では、衝突をしながら、何度も生まれ変わると考えられています。ブレーンからバルクへはどのような物質も電磁波も出ていけないことになります。しかし、重力だけは特別にブレーンからバルクの外に出ていけるということです。ビックバンの時の4つの力(重力、弱い核の力、強い核の力、電磁の力)のうちの重力だけがなぜ弱いかというのが、重力はバルクの外に漏れ出しているからと答えることが出来るのです。「宇宙の果ては?」という問いかけには、バルク(高次元空間)があるという答えがすっきり出てきます。今のところ証拠が無いので、あくまで理論です。

 ビックバン理論は、ベルギー出身のカトリックの司祭で宇宙物理学者で天文学者のジョルジュ・ルメートル(1894~1966年)さんが唱えたものです。
 彼は自分の宇宙に関する説を、「原始的原子の仮説」と呼びました。彼の説はあの宇宙物理学者のアインシュタインさんの一般相対性理論を参考にビックバン理論を考えましたが、とうのアインシュタインさんは、定常宇宙論を考えていました。定常宇宙論は、フレッド・ホイル(1915~2001年)イギリスの天文学者でSF作家(元素合成論で実績を残す)が唱えた任意の空間の質量は常に一定に保たれるので、宇宙の基本的な構造は時間によって、左右されることはないとする説、で宇宙は膨張していないとするもの。宇宙膨張説の学者と対立して、ホイルさんが揶揄して、ビックバンと名付けたといいます。ルメートルさんの説に戻ると、宇宙線こそが宇宙初期の爆発の名残であると考え、宇宙の年齢を100億歳から200億歳の間と考えました。現在は宇宙の年齢は137億年とされています。

 ビックバン説はハップルさんが遠くの銀河まで見える望遠鏡を作って観測したら、遠くの星が赤く見えて、遠ければ遠いほど赤い(赤色偏移)ので宇宙は膨張しているという裏付けになったという説が今流行しています。宇宙がX倍に膨張
すると、光の波長もX倍に引き延ばされるというシンプルな理由です。遠くにある星を見れば見るほど、それはビックバンの原初に出来た光をみているということらしいです。

 その後、1965年にロバート・ウィルソンとアーノルド・ペンジアスが、銀河の雲から電波の雑音をとらえ、それがビックバンのときに出来た宇宙マイクロ波背景放射だということで、ホイルさんの定常宇宙論は否定されて、ビックバン宇宙論は今のところ主流になっています。ホイルさんは、亡くなるまでビックバン論を否定していました。

 ビックバン理論では、宇宙の初めは、非常に高温の熱を持った極めて小さなかけらで、非常な速さで原子から星になり、星雲が出来て惑星になり、太陽系や銀河となって、惑星によっては生物が出来たと考えました。水素とヘリウムはビックバンの直後、数秒で出来たとされました。

 ビックバン理論では、宇宙の温度がなぜ一定なのかという問題がありましたが、お風呂のお湯が熱い湯と冷たい水で薄める時にすぐに温度が低くならないように、ビックバンの後温度が変化するまでにかなりの時間がかかるので、膨張している間は温度変化が少ないと考えました。アラン・グースという物理学者は、宇宙の領域が極めて短時間に急激に膨張した為、光よりも早い膨張速度となるというインフレーション理論を考えました。

 その論では、宇宙の最初の爆発の時、4つの力が働いたとしています。それは、弱い核の力、強い核の力、電磁の力、そして、重力です。この4つの力が急激に膨張して分離しました。

 2001年6月3日にNASAは、ロケット探査をして、このグースのインフレーション理論の検証をしました。誕生したばかりの宇宙と現在の宇宙のマイクロ波背景放射のゆらぎをとらえることが出来たそうです。

 長くなったので、次回に宇宙の年表を引用して、思ったことを少し書いてから、新しいテーマにうつります。
 
 
 
スポンサーサイト
プロフィール

観音寺りえ

Author:観音寺りえ
アトラス研究所の観音寺りえです。

鑑定とカウンセリングご希望
の方は当研究所 
住所: 東京都文京区千石4-37-10 
TEL: 03-3942-1341
まで。

最新記事
最新コメント
最新トラックバック
月別アーカイブ
カテゴリ
FC2カウンター
検索フォーム
RSSリンクの表示
リンク
ブロとも申請フォーム

この人とブロともになる

QRコード
QRコード