ビッグバンアタック!

ビッグバンは、宇宙の始まりではなく、インフレーション後の、超高温高密度のエネルギーの塊が発生した時点がビッグバンのはじまりです。時刻は138.2億年前。

※ ジョルジュ・ルメートル
 ビッグバン理論の提唱者の一人。ただビッグバンという名は、ジョルジュが与えた物ではなく、彼の理論を揶揄するものたちによって名付けられた。

インフレーションとビッグバン

 宇宙創生期、のはじまり。宇宙は、目に見えないほど小さなものでした。クォークスープの話からすると、その小さな宇宙にも、現在の広大な宇宙の元となった全ての物質が閉じ込められていたことになります。

 その宇宙は、原子よりも小さくて、あまりにも高密度なため、温度も圧力もとてつもなく高いものでした。

 インフレーションによる宇宙の膨張は、この密度を下げていき、圧力、温度の低下とともに、陽子、中性子という最初の物質が生まれ、やがてそれらの結合がおこり、元素の誕生と相成りました。

 この「ビッグバン理論」が、宇宙論の主流となっています。ジョージ・ガモフが提唱したビッグバン理論は、観測や実験をとおして、多くの学者が修正を加え発展を続けています。

 最新の宇宙創生期は、どのようなもの、なのでしょうか?

 ビッグバン理論を推し進めたものに、インフレーション理論があります。
 
 140億年前、宇宙のタネ、がありました。この極小のタネは、一瞬で途方もない大きさに膨れあがります。膨張速度は高速を越え、10兆×10兆かける1倍〜1万倍、といわれていますから、想像しがたいですね。この急速膨張を、インフレーション、といいます。宇宙誕生直後に、時空は一気に引き伸ばされました。

 このインフレーションが終わったとき、宇宙は超高圧、超高温の火の玉となっていました。ビッグバンのはじまりです。

 宇宙誕生から、九十秒後には、現在の宇宙を構成する全ての陽子中性子が作られます。それらが結合して原子核となり、宇宙の原材料が出そろうわけです。

 原子核と電子はたかいエネルギーを持っており、それがゆえに激しく運動しています。このりょうしゃは、電気を持つガス、プラズマです。

 宇宙を満たす光子は、このプラズマと絶えずぶつかり、真っ直ぐに進むことが出来ません。

 宇宙創生から、38万年がたち、温度が下がると、原子核は電子をキャッチ!電気を持たない原子へと姿を変えます。このときの温度が3000度。太陽の表面温度と同じぐらいです。

 光子は、プラズマのじゃまがなくなって、宇宙空間を真っ直ぐ走れるようになりました。宇宙は澄み渡り、透明になります。この時の光が宇宙にはうっすらと残っており、現在は「宇宙背景放射」と呼ばれているようです。

 この弱々しい光は、宇宙の全方向から地球にも届いています。

 この宇宙に残る背景放射=マイクロ波は、放たれたときには3000度をしめしていたはずなのですが、宇宙の膨張とともに波長も引き伸ばされ、マイナス270度ほどに低下しています。この温度は、場所によって非常にわずかながら違い(ユラギ)があることもわかってきました。

 背景放射の揺らぎは、初期の物質、エネルギーの密度の変化や運動を反映するそうです。ここから、宇宙の年齢や物質の量を推測、宇宙の年齢も、より正確になって、現在は138億年とされています。

 宇宙マイクロ波背景放射が発見されたのは1964年のこと。ベル研究所に新しく設置された高感度のホーンアンテナにかすかながら途切れることのないノイズが記録されます。

 アルノとロバート研究員は、このノイズの発生源は自然界。しかも宇宙のあらゆる方向から届いていることを突き止めるのです。

 ビッグバンの名残は現在も観測可能と物理学者たちは予想しており、二人の発見は、この予測を裏付けることとなりました。

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