(26.2.26) コズミック・フロント 「宇宙の終わりに迫れ」

　

　先にコズミック・フロントで放送したホーキング博士の「宇宙創成の謎を解く」と言う番組のブログ記事を記載してすっかり疲れ切ってしまったので、なるべくコズミック・フロントには近づきたくなかったのだが、今度は「宇宙の終わりに迫れ」だという。
「創成の次は終わりか！！」見ないと精神が安定しないので見てみることにした。

注）ホーキング博士の「宇宙創成の謎を解く」は以下参照
その１：http://yamazakijirounew.cocolog-nifty.com/blog/2013/11/post-d869-1.html
その２：http://yamazakijirounew.cocolog-nifty.com/blog/2013/12/post-a55f.html

　今回は宇宙物理学者の村山斉（ひとし）さんがナビゲーターで、とても解説が親切で聞きやすかったが、理解したかと言われるといつものように心もとない。
今まで知っていた知識が皆無の場所に踏み込んで悪戦苦闘した感じだ。

　現在までのところ宇宙の終わりの仮説は３つあって、当初は「その１」だと思われていたのだが、現在は「その２」か「その３」と考えられているのだという。
内容を簡単に記載すると以下の通りだそうだ。

①　ビック・クランチ仮説（重力の力でひき潰されて宇宙は消滅する）
②　ビッグ・フリーズ仮説（宇宙はだんだんと膨張し温度が下がって絶対零度になって死滅する）
③　ビック・リップ仮説（宇宙は爆発し物質は粉々になって素粒子に分解する）

　今から約８０年ぐらい前までは宇宙は収縮も膨張もせず一定の大きさだと考えられていた。
このころアインシュタインが唱えた理論に宇宙方程式と言うのがあったのだが、この理論を素直に読むと宇宙は重力にひきつけられて最後は芥子粒のように縮小してしまうのだそうだ。
アインシュタインは自ら発見したこの方程式にたじろいでしまった。
「この方程式はどこかに問題があるのではなかろうか、重力でひきつけられる力以外に何か重力に反発する力があって、それで宇宙は一定の大きさにとどまっているに違いない」
アインシュタインはこの重力に抵抗する力を「宇宙定数」として、等式のバランスを図った。

　しかしそれから１０年後にハップル望遠鏡にその名を残しているハップルが観測によって過去の宇宙が膨張していることを突き止めた。
これは信じられないような発見だったが、膨張している以上最初は宇宙は存在しなかったことになる（これがビック・バン仮説になって、無から有が生まれることになる）。
そして宇宙のあちこちには暗黒だがX　線を発するブラックホールという星が無数にあるかとが分かってきた。すべてを無にしてしまう星だ。

　宇宙は膨張し、一方でブラックホールに物質が引き込まれている。この二つの現象をうまく説明するためにビック・クランチ仮説では以下のように考えた。
今は膨張しているが重力によって膨張速度は低下し、将来的には一つの大きなブラックホールに宇宙全体が閉じ込められる。
「宇宙はビック・バンによって生まれ成長しそして、最後は巨大なブラック・ホールに引き込まれて消滅する」

　この仮説のもとに天文学者は宇宙膨張のスピードが低下していることを突き止めようと超新星の観測を行った（膨張速度が低下しないとブラックホールに引き込まれない）。
超新星が発する光を観測して赤い光が多ければその分析で超新星が遠ざかるスピードが分かるのだという。
しかしこの観測結果は驚くべき内容で、宇宙の膨張速度は加速されており、ますます宇宙は膨張していたのだという。
「何ということだ、宇宙はとどまるところを知らない・・・・・・・・」

　そこで新たに現れたのがビック・フリーズ仮説とビック・リップ仮説でこれは宇宙の膨張速度の違いに注目した仮説だ。
ビック・フリーズ仮説では膨張速度は速くなっているが爆発的ではなく、あまりに広がった宇宙には十分なエネルギーがいきわたらなくなり宇宙は冷えて最終的には絶対零度になって死滅するというものだ。
一方ビック・リップ仮説は膨張速度が加速度的でありあまりの速さに凍る時間もなく宇宙は大爆発を起こし、あらゆる物質は最終的には素粒子にまで分解してしまうというものだ。

　私は「ほんとかい！！」と一瞬自分が宇宙の終わりに遭遇した気持ちがしたが、これは数百億年後の世界の話で、現在の生物種にとってはどうでもいい話だから特に恐れたりする必要はないようだ。
単なる知的な推論と言ったところだ。

　この番組を見て私は初めて知ったが、この宇宙には膨張しようとするエネルギーとそれを押しとどめようとするエネルギー、それと地球や太陽や銀河系のような物質からなり立っているのだという。
元々物質とエネルギーは同じで、エネルギーを閉じ込めたところが物質だから宇宙はエネルギーだらけというところだが、この膨張しようとするエネルギーをダークエネルギーと言いい、一方引き付けようとする重力エネルギーをダーク・マターと物理学者は定義した。
ダークとは目に見えないが確実に存在するという意味だ。

　そしてこれがとても重要なところだが、１３８億年前の宇宙創世期には物質の割合が３６％、ダーク・マターが６４％だったのが、現在は物質が５％、ダーク・マターが２７％、そしてダーク・エネルギーが６４％なのだという。
「何だい、それじゃ宇宙は膨張するエネルギーだらけじゃないか・・・・・・・」
だから最後の宇宙は凍り付くか爆発するしかないのだそうだが、私にはダーク・マターやダーク・エネルギーをイメージすることは非常に難しいものの、これが最新の宇宙物理学の到達した結論だそうだ。

なお、コズミックフロントのシリーズは以下にまとめて入っております。
http://yamazakijirounew.cocolog-nifty.com/blog/nhk_5/index.html