今日も祝日なので。とりあえず宿題を(笑)。

宿題というのは、先日のノーベル物理学賞の「宇宙の背景放射」というやつですが。残りの文系ノーベル賞(というのか? 経済学賞は違うような気も)は今週発表だが、果たして平和賞がまた某超大国へのイヤガラセになるのか、それともついさっき地下核実験をやった某国への牽制になるのか、とどうだろうと(笑)。

それはさておき、「宇宙の背景放射」だが。

まず、「宇宙は膨張している」というのは、今ではみんな知っていることだが、実は百年も経ってない発見である。アインシュタインの一般相対性理論から導き出されるのですがね。相対性理論は実は「特殊」と「一般」とふたつある。別に「一般」の方が一般的で簡単というわけではなく、むしろ「特殊」の方がある意味わかりやすいような気もするのだが(笑)、ともあれ一般相対性理論というのは一言で言ってしまえば、重力の理論である。で、その重力場を示した重力場の方程式というのがあって、これはアインシュタイン方程式とも宇宙方程式とも言うのだが、一見そんなに長くない式なのに曲率テンソルだの時空多様体の計量だの、よくわからないものが詰め込まれて大変なことになっている難しい方程式である(笑)。何か、解もひとつではないらしいというか(ブラックホールが出てくる解があったり)。結論だけいうと、これを解くと宇宙の形がわかるらしい。ところがこれを解いたら「宇宙は膨張している」という答えが出て、アインシュタイン本人もびっくりしたらしい(びっくりして「宇宙は膨張してない」というふうに方程式を変えた。アインシュタインの「宇宙項」というやつだが)。ところが、その後ハッブルという天文学者が遠方の銀河の赤方偏移(ドップラー効果っていうんですか? 遠ざかっていく光は赤く見えるらしい)を観測して、銀河が遠ざかっている=宇宙は膨張しているということを証明したわけだ。

そして宇宙が膨張しているということは、時間を逆回しにしていくと何が起こるか、というのでいろんな説が飛び出したのだが、「宇宙の始まりはひとつの点から始まった。そこから一気に膨張した」というビッグバン理論が出てきたのだが。

そのビッグバン理論によると、宇宙の始まりはものすごく高温の火の玉みたいなものだったのだそうだ。現在宇宙空間はほぼ真空で冷たい空間になっているが、それでも絶対零度ではないだろうし、それにビッグバンの時の高温が全部冷えてなくなっちゃったわけでもないらしく、あちこちにマイクロ波となって漂っているらしい。それが衛星との通信だか何だかの最中に雑音として届いたのでわかったのだそうだ。これが「宇宙の背景放射(正しくはマイクロ波背景放射)」である。

ということはこの分布を調べれば、ビッグバンの時に何が起こったのかわかるんじゃないか? というので、NASAがかなり詳しい分布地図を作ったらしい。あ、私の持ってる本にも載ってるや。これが例えば、わりと均質に(本当はちょっと違うけど)分布しているのでインフレーション理論を裏付けたとか(ビッグバンの後同じ速度で宇宙が膨張したのではなく、直後に急激な膨張があったという理論。だからわりと宇宙が均質なのだとする)、観測結果を分析して宇宙の年齢や構成成分を求めることができたとか、いろんな結果をもたらしたわけだ。

でもそもそも肝心のビッグバンって、何故起こったんだ?(笑)
ということは現在まだわからないのだが。

というわけで今日はこのあたりで。

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