(25.11.20) コズミック・フロント ホーキング博士、宇宙創成の謎を解く

　私のように物理学や天文学の知識が皆無の者にとって、NHKが放送しているコズミック・フロントのブログ記事を書くことはかなり努力を必要とする。
本当はこうした番組はそっと無視していたいのだが、何しろホーキング博士が「宇宙創成の謎」を解き明かすというのだから見ないわけにはいかなくなった。
それにこの番組は素人にも分かるようにできるだけイメージを駆使しているので、とりあえずイメージングができるだけでもありがたいことだ。

　現在の宇宙は１３８億年前の火の玉の爆発、ビッグバンによって作られたといわれているが、さっぱり分からないのは「それでは、その前はどうだったの？」ということだ。
ホーキング博士の答えは「その前は存在しない。なぜなら時間が存在しないからだ」だった。
時間が存在しない世界をイメージングするのは実際はかなり難しい。

　天文学の過去を遡ると、始まりはギリシャ人のタレスでBC５８０年ごろに、日食の規則性に注目して次の日食の日にちを予測していたことから始まる。

　さらにBC３世紀にアリスタルコスが現れ、月食を観測して地球の影が月食を起こすことと、月の影が日食を起こすこと、そして地球は太陽の周りを公転していることを理解していた。
その後は長い中世の宗教の時代に天文学は神学に追いやられていたが、１７世紀にガリレオ・ガリレイが倍率２０倍の望遠鏡で木星を観測し、そこに４つの衛星があることを確認して、教会の唱える天動説に反対し地動説を打ち立てた。

　このあたりまでは私でも理解できるのだが、２０世紀の巨人アインシュタインになると知識が追いつかなくなる。
アインシュタインはエネルギーと質量の等価法則を発見し、それをE（エネルギー）＝ｍ（質量）×C(光の速さ）の二乗という式であらわした。

　私などはつい「だから何なの」と言ってしまいそうだが、この式は恐るべき内容を意味している。
これは、エネルギーと質量（物質）は同じものだといっているに等しい。
あるいはエネルギーを光速の二乗の値で割れば、物質になるとでも言うのだろうか。それとも物質は光速の二乗の値を掛けた値のエネルギーに変換するというのだろうか。
確かに原爆や水爆を見るとほんのちょっとした物質から莫大なエネルギーが放出されていることが分かる。

　そしてアインシュタインの等価法則を受けホーキング博士は「宇宙創成の謎」について次のように説明する。
宇宙は３つの素材でできている。エネルギーと物質と空間だ。そしてエネルギーと物質は同じものだから、実質的には宇宙はエネルギーと空間からなる。
エネルギーについてはイメージがわくが、この空間をイメージするのが難しい。
この宇宙はビックバンという大爆発で生まれたのだが、それ以前はエネルギーだけの世界で、ビッグバンによってはじめて物質と空間が生まれたという。

「いくらなんでもそんな変な話はないでしょう。なんで物質と空間が生まれるんですか」
ホーキング博士の説明によるとビッグバン以前はエネルギー平衡状態（プラス・マイナスゼロの状態）の中で、エネルギーが膨らんでは消える状態が発生していたという。

　そうした中でエネルギーが急速に集中する場所が現れ、そこでエネルギーが物質が変化してその隙間に空間が発生することになったという。この理論によると物質が現れてくればくるほど空間が広がり宇宙が広がることになる。
かくしてなぜ宇宙がエネルギーと物質と空間でできているかはこの理論によって説明できたのだそうだ。
なにか騙されたような説明だが、エネルギーが物質になるとエネルギーは光速の二乗の値の大きさで収縮するからエネルギーの隙間ができて、それを空間と呼ぶらしい。

　さらにホーキング博士の説明はビックバンと時間の関係まで及んでいたが、このあたりになるとブログ記事も書けない。
この当初の物質は押しつぶされていて、いわゆる巨大なブラックホールなのだが、ここでは無限に空間がまがっているので時間がゼロになるのだそうだ。そして時間がゼロということはそれ以前に進めないから宇宙の誕生は１３８億年前以上には進めないという。
さて、この説明で宇宙の誕生が理解できるのだろうか。
「ホーキング先生、難しすぎてわかりません」最後は匙を投げてしまった。

なおコズミック・フロント「太陽系の歩き方」木星、冥王星は以下参照
http://yamazakijirounew.cocolog-nifty.com/blog/nhk_5/index.html