野本陽代『宇宙の果てにせまる』岩波新書、1998年
宇宙論にはいくつかの課題があるといいます。宇宙の年齢、宇宙の膨張率、宇宙に存在している物質の量、宇宙の曲率、宇宙の進化です。
本書はこういった課題をもつ宇宙論の最新の成果が興味深くまとめてあります。アインシュタインは自ら開発した方程式で、宇宙は膨張しているか収縮しているかのいずれかと考えましたが(1917年)、当時の宇宙論では宇宙は静止していると考えられていました(アインシュタインもこの説に従い方程式に宇宙項λを導入し、宇宙を静止させた)。
宇宙が膨張していることをハップルが観測で裏付けたのが1929年です。ルメートルは宇宙の過去を構想し、宇宙の全ての物質が濃密な物質の塊りであると考えました(1931年)。その後、ガモフは宇宙の始まりにつくられた元素は水素、ヘリウムなどの軽元素だけであることをつきとめ、さらに宇宙が高温・高密度の状態から爆発的に誕生したと予測しました(ビッグバン)。
現在ではビッグバン説の影響力が大きいですが、宇宙の始まりを認めないホイルの定常理論も無視できないとのこと。どちらの説が正しいかは流動的であると書かれています(p.164)。
宇宙の年齢は現在約150億年と考えられているらしく、その進化が追求されているようです。関連して150億年の宇宙の年齢を1年間に縮尺したセーガン歴が面白いです(p.159)。
宇宙は銀河、銀河団、超銀河団という階層構造をもつそうですが、これらの階層がどのようにつくられたかは謎(p.195)とのこと、宇宙の三次元地図の作成、宇宙のなかの暗黒物質(見えない物質;カミオカンデによるニュートリノの測定)の解明、宇宙論の課題は山積しているようです。
膨大なデータ収集、その分析は衛星技術、宇宙望遠鏡の高精度化、コンピュータの進化によって格段に進歩し、宇宙論は今後劇的な進化が予測されているとのことです。