私たちの宇宙がどのようにしてできたのか、考えたことはありますか?宇宙はどのようにして存在するのですか?
おそらく、満足のいく答えを見つけるのに苦労するでしょう。世界中の物理学者は長い間この問題に悩まされてきましたが、その答えはまだ議論の余地があります.しかし、彼らが答えを探し求める中で、空間、時間、エネルギー、物質はすべて、宇宙そのものの誕生とともに存在することに気づきました。そのため、その前のフェーズについて話すことは、「北極の北」と同じくらい重要ではないように思われました。したがって、宇宙を開始したもの、またはその外にあるものでさえ、一般的に物理学の管轄外であり、哲学または形而上学の関心事であると考えられています.
したがって、物理学者は主に宇宙の進化の研究に焦点を合わせました。何年にもわたる研究と実験の後、彼らはそれを説明する美しい理論にたどり着きました。これはビッグバン理論と呼ばれていました。しかし、それを調べる前に、何十年も前の静的な宇宙の概念を破壊した観測について知る必要があります.
私たちの宇宙は拡大しています
ニュートンと同じように、アインシュタインは、私たちの宇宙は有限で静的、または単に定常状態にあると信じていました.しかし、彼が一般相対性理論を使用して宇宙全体を研究したとき、彼は時空がそれ自体の周りでゆがんだり曲がったりしなければならず、結果として生じる引力のために収縮しているに違いないことに気付きました.
しかし、彼はこの考えに完全に同意することはありませんでした。そこで彼は、自分の理論で静的な宇宙を維持するために「宇宙定数」を導入しました。誰もがこのアイデアのファンではありませんでした。一部の科学者は、この定数の導入は完全に恣意的であり、いかなる事実や観察によっても裏付けられていないと主張しました.
その後、1929 年にエドウィン ハッブルが劇的な発見を発表し、人々を完全に驚かせました。
他の銀河から来る光を研究しているときに、銀河が私たちから遠ざかっていることを示すドップラー効果 (赤方偏移とも呼ばれる) により、この光がスペクトルの赤端に向かって少しシフトしていることに彼は気付きました。この観察結果は、考えられるすべての方向で変わりませんでした。言い換えれば、宇宙は目に見えるすべての方向に膨張していた.
銀河が離れて飛んでいたとしたら、それよりも早い時期に、宇宙は現在よりも小さかったことは明らかです。そこで、映画を逆再生するようにイベントをさかのぼってみると、実際に非常に小さいことがわかりました。放射線の形で放出されます。したがって、それは今日あたりにあるに違いありません。見つかるかもしれません。この憶測は、ニュージャージー州のベル電話研究所の 2 人の若い従業員によって偶然確認されました。彼らは、空のあらゆる方向から均等に来ているように見える不思議なマイクロ波ノイズをアンテナで拾いました。最終的に彼らは、このマイクロ波放射がビッグバンの「残光」であるに違いないことに気づきました。
ビッグバン理論
果てしなく見える私たちの宇宙が、かつては陽子のサイズよりも小さかったことを知ると、非常に驚くべきことになります。すべての物質とエネルギーは、限りなく小さな体積に詰め込まれていました。実際、自然の 4 つの基本的な力でさえ、この重力の特異点で合体していました。このようにエネルギーと物質が非常に集中していることを考えると、本当に計り知れませんが、すべての証拠がそれを裏付けているようです.
その後、約 137 億年前のある時点で、この特異点は突然、わずか 0.0001 秒で元のサイズの約 1026 倍に拡大しました。これがビッグバンと呼ばれるものでした。ビッグバン理論は本質的に、その後に起こったことすべてのタイムラインです。
上記の観察結果とは別に、ビッグバン モデルは 2 つの理論によってもサポートされています。一般相対性理論と宇宙原理 (宇宙の物質は大規模に均一に分布している、つまり、宇宙は均一で等方性であるという仮定)。
宇宙の膨張率は、宇宙のインフレーション以来減少してきましたが、現在、宇宙は加速度的に膨張しています。これは、宇宙に大量の質量が存在し、重力によって膨張が遅くなるはずだったことを考えると、少し驚くべきことです。そのため、反物質の概念は、宇宙には私たちが見ている以上のものがあることを説明するために導入されました.反物質は、私たちが知っている物質と反対の働きをするため、引き寄せるのではなく反発します。反物質の量は、宇宙の膨張が加速した物質の総量よりもはるかに多い.
それで次は？
今日の時点では、「宇宙の運命がどうなるか」に対する答えはないようです。しかし、科学者たちは、この運命が主に宇宙の全体的な幾何学と、宇宙の膨張における暗黒物質と暗黒エネルギーの挙動に主に依存することに同意しています.
宇宙は、最大エントロピーの状態に達すると完全に膨張を停止する可能性があり、その結果、生命を維持するには寒すぎます.または、拡大を続け、ビッグリップとして知られるイベントにつながる可能性があります.満足のいくレベルの確実性で宇宙の最終的な運命を知ることができるようになる前に、基礎物理学のさらなる進歩が必要です.
