☆★ 女子の健やかな成長を祈る雛祭り。さりとて、東京都葛飾区亀有の厄日。1976年以来の伝統。☆★ 武田信玄ゆかりの松が蒸気機関車の煙で枯れたことから、国が異例のエクストリーム・謝罪をさせられる(1919年=信玄公旗掛松事件)。☆★ 絶滅しかねない動物や植物の取引を取り締まる国際条約が締結される(1973年ワシントン条約の調印)が、その後もこの条約を掻い潜る不届き者がいたりする。・・・・!!?
本日記載附録(ブログ)
2012年5月、国際宇宙ステーションに補給物資を届けた宇宙船。開発したのは宇宙ベンチャー企業、SPACE_X社
物資だけでなく、将来的には宇宙飛行士を運ぶ計画もあるという。このSPACE_X社で働いていた日本人エンジニアがいた
【この企画はWebナショジオ_【研究室】_「研究室」に行ってみた】を基調に編纂(文=川端裕人/写真=藤谷清美 & イラスト・資料編纂=涯 如水)
◇◆ 高橋有希(06) / 第3回 ビッグバンはどうやって始まったのかを探しに =1/3=◆◇
高橋さんが南極に設置した望遠鏡BICEP(バイセップ)は、宇宙の起源を探るものだった。宇宙開闢(かいびゃく)のビッグバン自体がどのように始まったのか、というのが興味の焦点。とりわけ、宇宙開闢直後に起きたかもしれない宇宙の急膨張(インフレーション)の直接証拠を探すというのが最大の目的だった。
宇宙論におけるインフレーションについて解説するのは、正直、ぼくの手には余る。ただ、最低限の理解として、今、おおむね受け入れられているビッグバン宇宙論の問題点を解決してくれる考え方、といってよい。しかし、観測による裏付けは決定的な水準には達していない。だから、インフレーション宇宙論にも様々な種類があるし、インフレーションを前提としない宇宙論もある。
では、高橋さんはどのように「インフレーションの証拠」を探そうとしたか。これまで望遠鏡と書いてきたので、可視光線でみる天体望遠鏡をイメージしていた人も多いと思うのだが、実際はミリ波と呼ばれる電磁波を見る望遠鏡だ。電子レンジでチンする時に使われている電磁波だというと通りがよいか。
これまでこの連載でミリ波に触れた例としては、地上の極端気象について、防災科学技術研究所の真木雅之さんの回がある。その時、ミリ波を使って、雨粒の大きさを観測する最新のMP(マルチパラメータ)レーダなどを紹介していただいた。それが今度は、宇宙の観測に使われている。
なぜ、ミリ波なのか。
「ビッグバンからの光は、今でも観測できるんです。それが、ミリ波の領域なんです」と高橋さん。
ビッグバンの残響というか残光が今もあり、それがミリ波で観測できるということ。たぶんすごく謎めいた言明だと思う人が多いと思うので解説してもらう。
「ビッグバンの後も、宇宙はしばらくすごく密度が高くて、温度も高い状態でした。それが膨張していって、だんだん冷えていったわけです。ある程度冷えると、宇宙に光が通るようになったんです。宇宙の晴れ上がり、と言われます。それまで、光子が自由電子と相互作用してしまって、遠くに飛べなかったんですね。それが、宇宙の温度が低くなって、電子と原子核がくっつくようになって、光子は邪魔されずに長距離を飛べるようになった。それが120~130億年くらい前。それから今までの間に、宇宙はさらに1000倍くらい膨張したとされます。晴れ上がりの時に可視光線だった光の波長も、その分引き延ばされて大体ミリ波、1ミリとか2ミリくらいのミリ波になったわけです。それを宇宙背景輻射(ふくしゃ)といいます」
・・・・・・明日に続く・・・
■□参考資料: ビッグバン理論 (Big bang theory) =1/3= □■
ビッグバン(Big Bang)とは、宇宙は非常に高温高密度の状態から始まり、それが大きく膨張することによって低温低密度になっていったとする膨張宇宙論(ビッグバン理論 (Big bang theory))における、宇宙開始時の爆発的膨張。インフレーション理論によれば、時空の指数関数的急膨張(インフレーション)後に相転移により生まれた超高温高密度のエネルギーの塊がビッグバン膨張の開始になる[2]。その時刻は今から138.2億年(13.82 × 109年)前と計算されている。
遠方の銀河がハッブル=ルメートルの法則に従って遠ざかっているという観測事実を一般相対性理論を適用して解釈すれば、宇宙が膨張しているという結論が得られる。宇宙膨張を過去へと外挿すれば、宇宙の初期には全ての物質とエネルギーが一カ所に集まる高温度・高密度状態にあったことになる。この高温・高密度の状態よりさらに以前については、一般相対性理論によれば重力的特異点になるが、物理学者たちの間でこの時点の宇宙に何が起きたかについては広く合意されているモデルはない。
20世紀前半までは、天文学者の間でも「宇宙は不変で定常的」という考え方が支配的だった。1948年にジョージ・ガモフは高温高密度の宇宙がかつて存在していたことの痕跡として宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) が存在することを主張、その温度を5Kと推定した。このCMB が1964年になって発見されたことにより、対立仮説(対立理論)であった定常宇宙論の説得力が急速に衰えた。その後もビッグバン理論を高い精度で支持する観測結果が得られるようになり、膨張宇宙論が多数派を占めるようになった。
概観
Ia型超新星を用いた宇宙膨張速度の測定[や宇宙マイクロ波背景放射の揺らぎの観測、また銀河の相関関数の測定から、我々の宇宙の年齢は137.99 ± 0.21億年と見積もられている。「これら三つの独立した観測結果が一致しているという事実は、宇宙に含まれる物質やエネルギーの詳細な性質を記述する、いわゆるΛ-CDMモデルを支持する強い証拠である」と考えられている。
初期宇宙は信じられないほど高いエネルギー密度と、それに伴う非常に高い温度と圧力で一様・等方的に満たされていた。その後宇宙は膨張して冷却し、それに伴って相転移を引き起こした。この相転移は水蒸気が凝結したり水が凍ったりする物理過程と類似しているが、宇宙の相転移は素粒子に関連した過程である。
プランク時代の約10−35秒後、相転移によってインフレーションと呼ばれる宇宙の指数関数的膨張が引き起こされた。インフレーションが終了した後、宇宙の物質要素はクォーク・グルーオンプラズマと呼ばれる状態で存在していた(これにはクォーク、グルーオン以外のあらゆる粒子も含まれている。なお、2005年には、この宇宙初期に近い物質状態がクォーク・グルーオン液体として実験的に作られた可能性も報告された)。このプラズマ中では粒子は全て相対論的速度で運動している。宇宙の大きさが大きくなるにつれて、温度は下がり続けた。ある温度に達したところでバリオン数生成と呼ばれる未知の相転移が起こり、クォークとグルーオンが結合して陽子や中性子といったバリオンが作られた。「この時に、現在観測されている物質と反物質との間の非対称性が何らかの形で生まれた」と考えられている。 ・・・・・・明日に続く
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◆ ビッグバン宇宙論の成り立ちと現代宇宙モデル ◆
動画のURL: https://youtu.be/NW5dr8oKIOA
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・・・・・・山を彷徨は法悦、その写真を見るは極楽 憂さを忘るる歓天喜地である・・・・・
森のなかえ
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