宇宙138億年の歴史を4分で解説するCG映像です。宇宙の誕生からこれまでの歴史のおおまかな流れを4分間で俯瞰する。"138億年前、宇宙は「ビッグバン」と呼ばれる大爆発によって誕生し、そこには水素やヘリウムなどのガスがありました。星は、こうしたガスの塊から生まれるのです。ビッグバンから数億年後、宇宙最初の星が生まれます。この星は太陽の40倍もの重さがある巨大な星で,数百万年後、大爆発「超新星爆発」をおこします。星が誕生し、やがて大集団、銀河になります。地球のような惑星も、恒星の周りに生まれていきます。私たちの太陽系が誕生したのは、今からおよそ50億年前です。天の川銀河は、端から端まで10万光年,最新の研究では、こうした銀河が宇宙には1千億個以上あると考えられています。望遠鏡を使うと、遙か彼方の銀河まで、見ることができます。実はこうした星の光は、長い長い年月をかけて地球に届いたものなんです。" 今から138億年前、万物を誕生させる究極の始まり“ビッグバン”が起こったことにより宇宙の全ては始まったと考えられています。それではビッグバンの前の宇宙とは、どのような状態であったのでしょう … Mitakaというソフトウェアがあります。著者もかつて所属した国立天文台が開発したソフトです。同ソフトがダウンロードできるHP(このソフトでは1000万kmから100億光年(138億光年まで表示されます)までの17段階のスケールで宇宙の姿を見る(知る)ことができます。この138億年という数字はビッグバン理論によって宇宙が誕生してから今までの時間を表しています。なぜ464億光年になるかというと「光が昔に通過した領域はその後の宇宙の膨張により引き伸ばされている」からだそうです。ではその先はないのでしょうか? 無……ではありません。464億光年というのは地球に光が届く範囲ということでしかないのですから。この宇宙論の背景にあるのがインフレーション理論です。これは宇宙の初期に急激な膨張(指数関数的膨張)があったという説でビッグバン理論を支え、また宇宙の一様かつ等方な膨張を理論づけています。ところで138億年前に宇宙は出現しましたが、それ以後現在までの宇宙の歴史年表が載っています。「宇宙の進化史」と「星と銀河の物語」の章では宇宙史をこの表にそって解説しています。インフレーションを引き起こした「ポテンシャルエネルギーが相転移によって高温・高密度の物質と光に転化し」宇宙の歴史の幕が上げられました。物質(粒子)と反物質(反粒子)のぶつかりあいを経て宇宙が歩み始めました。けれどここにもまだ大きな解けない謎が存在します。なぜ粒子と反粒子の数が同数でなかったのかという問いです。もし同数であれば「対消滅」を起こして粒子は消えてしまいます。それがごくわずかな対称性の破れによって原子が生き残りました。ほんのわずかな差が物質、生命を生み出しました。それがなぜ起きたのか……今も研究され続けている、遠い過去、宇宙の誕生での解けない謎です。そしてそれと対極とでもいえる遠い未来の宇宙の姿もまた追究され続けています。この2つの「暗黒」のうち「暗黒物質(ダークマター)」はブラックホールもその候補の1つに挙げられているそうですが、ニュートラリーノを観測、検証できれば「暗黒物質」の研究は大きく進展すると考えられています。ですが「現時点では理論上の存在でしかない」のがニュートラリーノなのです。「暗黒エネルギー」についてはこの本の最後にこう記されています。この本の魅力、おもしろさのほんの一部を紹介してみました。「宇宙の果て」という未知の世界へどのように人間(科学者)が歩んできたか……彼らはどのように考えてきたのか、試行錯誤を含めたその歩みの根底にあるのはなんでしょうか。この本でアインシュタインの言葉が紹介されています。相対性理論で物理の世界を大きく変え、また「宇宙定数」という謎を残した彼はこう言っているそうです。「著者の言葉どおりのとても優れた入門書・啓蒙書です。作者のユーモアも含めてそれにふさわしい夢を詰め込んだ本だと思います。夜空の星が見えにくい人はMitakaを友として宇宙へ思いをいたしてほしいと思います。ところで暗い夜空の色は宇宙の色ではないそうです。宇宙の本当の色は……これもこの本に書かれています。探してみましょう。●宇宙は有限なのか? 無限に続くのか?ここ数十年で急速に発展した天文観測技術は、太古の昔から人類が追い求めてきたこの問いに対して、一定の答えを与えられるようになった。【宇宙観を覆す新常識】【本書の目次】編集者とデザイナーによる書籍レビュー・ユニット。日々喫茶店で珈琲啜りながら、読んだ本の話をしています。政治経済・社会科学から芸能・サブカルチャー、そして勿論小説・マンガまで『何でも見てやろう』(小田実)ならぬ「何でも読んでやろう」の2人です。“時間の逆走”は可能ってほんと? 「時間」の正体を見る最新研究まとめ『時間とはなんだろう 最新物理学で探る「時」の正体』著:松浦 壮【恒星ギネス】全宇宙最強?の攻撃力、芸術点を誇るモンスター星図鑑『へんな星たち 天体物理学が挑んだ10の恒星』著:鳴沢 真也講談社社員 人生の1冊【18】宇宙大好き少年の夢……『宇宙物理学入門』『宇宙物理学入門 宇宙の誕生と進化の謎を解き明かす』著:桜井 邦朋【宇宙の始まり】エネルギー世界を徹底解明『エネルギーとはなにか そのエッセンスがゼロからわかる』著:ロジャー・G・ニュートン 訳:東辻 千枝子【生命誕生】137億年前に起きた物質と反物質のせめぎあい『宇宙になぜ我々が存在するのか 最新素粒子論入門』著:村山 斉『パパいや、めろん』笑えて役立つ育児エッセイの裏側で絶望していた『パパいや、めろん 男が子育てしてみつけた17の知恵』著:海猫沢 めろん料理の勘違い、ズバリ正します!! ビッグバン理論、超簡単にいうと「138億年前、宇宙が誕生した瞬間から、10の-34乗秒後に起こった極めて高密度、高温度の大爆発」です。1秒の1兆分の1をさらに1兆分の1にして、またさらに10億分の1以下にした時間です。
この138億年という数字はビッグバン理論によって宇宙が誕生してから今までの時間を表しています。 宇宙は138億年前に始まり、宇宙には光より早く伝わるものは存在しない。したがって、我々が原理的に観測できる領域の大きさには限りがある。
上がったものは必ず下がる。重力の基本法則に異議を唱える人など、およそこの世には存在しない。しかし、4日に2011年のノーベル物理学賞を受賞した3人の科学者の研究内容は、重力の暗黒面を解き明か … 光が支配する宇宙から物質が支配する宇宙へ ! 宇宙が存在するから私やあなたが存在するはずです。 妙だな〜変だな〜。 それでは、これまで組み立てられてきた物理学や宇宙論に間違いがあるのでしょうか? 今回はこの不思議な物質「反物質」と、宇宙の始まりについてのお話です。 料理が格段においしくなる「うま味」方程式『その料理、つくり方間違ってます。 おいしさを逃さない「うま味」方程式』監修:東京慈恵会医科大学附属病院 栄養部夢枕獏の新刊『大江戸火龍改』より「首無し幽霊」を期間限定無料配信! だれも観ていないビッグバン、そんなものが本当にあったのか? なぜ起こったとわかるのか?? 不思議!不思議! 現在でも宇宙が膨張している、逆に言えば過去に遡ればどんどん小さくなることが推測されます。ほぼ0になるまでの時間は約150億年となります。 最近「雷から反物質が大量に作られている」という、大変興味深いニュースがありました。反物質とは、物質と出会うと光を放って消えてしまうという不思議な物質です。まるでファンタジーのような物質ですから、「こんな身近なところに反物質があったのか」という驚きが聞こえるのも無理はありません。そんな反物質ですが、今年10月、そんなこと言っても、私はこの文章を書いているし、あなたはこの文章を読んでいます。宇宙が存在するから私やあなたが存在するはずです。妙だな〜変だな〜。それでは、これまで組み立てられてきた物理学や宇宙論に間違いがあるのでしょうか? 今回はこの不思議な物質「反物質」と、宇宙の始まりについてのお話です。この宇宙は、ビッグバンのすぐ後に起きた、物質と反物質のはげしい争いの結果生まれました。約138億年前のことです。この争いは皆さんご存知の通り、物質の勝利です。そのおかげで、銀河や星、惑星が生まれました。そしてその結果、私、あなた、海を漂う船、ハムスター、ビールなどが現在存在しているわけです。現代の物理理論で計算すると、物質と反物質はちょうど同じ分量だけ存在していたはずでした。そうすると、物質が反物質と衝突して、物質も反物質も消えてしまいます。それこそビッグバンの直後に、パッと消滅してしまうはずなのです。現代物理学では、ひとつの素粒子に対して、質量やスピンは同じだけれども量子数の符号だけが逆の素粒子が存在する、という理論があります。陽子には反陽子、電子には陽電子、ニュートリノには反ニュートリノが存在するのです。ここまでならば、整然としたきれいな理論ですよね。しかしながら、素粒子と反素粒子では、量子数の“数”が少し違うはずだ、と考えられています。そうでなければ、現在の宇宙に、反物質がほとんどなく、物質だらけである事実の説明がつかないのです。ピッタリ同じなら、パッと消滅していたはずですから。こうした話を背景に、スイスのジュネーヴ近郊にあるセルン(欧州合同素粒子原子核研究機構)で BASE プロジェクトが行われました。BASE とは、“Baryon-Antibaryon Symmetry Experiment”の略です。つまり、バリオンと反バリオンの対称性を調べる実験なのです。具体的には、陽子と反陽子の磁気モーメントを非常に精密に計測して、差異があるかどうかを調べます。もし差が発見出来れば、この宇宙に反物質がほとんどなく、物質ばかりであることの説明がつくわけです。すると反陽子の磁気モーメントが、これまでにない精度で計測されます。反陽子がほとんど存在しないことを考えれば、これはものすごい偉業なのです。ところがその結果として、セルンのクリスチャン・スモラ教授は、「反物質の計測が、ここまで精密に出来たということは、セルンの反陽子減速器の驚異的な威力を物語るものです」と話しています。この反陽子減速器というのは、陽子シンクロトロンで粒子を衝突させて出来た反粒子を捕捉し、BASE プロジェクトのような実験用に保存しておく装置です。反物質というのは、観測することも計測することも非常に困難なものです。反物質が普通の物質と出会うと消滅してしまいます。ですから、反陽子をたくさん集めてフラスコに入れて重さを量る、というわけにはいかないのです。そのため、先ずは、真空中で磁力を使い、反物質を普通の物質から隔離しておかなければなりません。反物質の研究は、この隔離からスタートするのです。今度の研究でも、磁力で隔離するシステムを作るのに多くの時間がかかりました。システムに少しでも穴があれば反物質は漏れて消滅してしまいます。しかも、完璧なシステムは不可能です。どのくらい長く隔離しておけるか、が問題なのです。研究者たちは、何年も研究を重ねて、隔離しておける時間を、ジリジリと長くしていきました。今度の研究結果は、ネイチャー誌の10月18号に掲載されたのですが、それによりますと、405日間も隔離するのに成功したそうです。これに使われたのは“低温冷却ぺニングトラップ”という方法で、それを二重に組み合わせて隔離システムを完成させました。この方法で、最長記録を更新して、405日間隔離することが出来たのです。この反物質に磁場を作用させ、粒子のスピンを量子跳躍させました。その結果、驚くべき精度で磁気モーメントを計測することに成功したのです。彼らが得た反陽子の磁気モーメントは -2.792847344142 μN でした。μN は核磁子と呼ばれる物理定数です。ちなみに、陽子の磁気モーメントは 2.7928473509 μN で、2つの“数”はほとんど一致しています。最後のほうの不一致は観測誤差の範囲内なのです。つまり、そんなに小さい差異が存在するのでしょうか。スモラ教授は次のように言っています。「我々の計測結果で、現在は、BASE プロジェクトで、さらに精度を上げる研究が行われています。それでも対称であるならば、どこか他のところに非対称を探さなければなりません。この世界の在り方については、「宇宙全体が二次元平面に保存された情報の投影である」とする「
t≒38万年 :電離した宇宙が中性化 (陽子+電子 から 水素原子) ! 宇宙膨張によって密度と温度が下がる !