３ 重力と光
重力は空間の構造を決定するが、空間に存在する質量物質の配置や運動状態によって変容修正を受けるということにたどり着いた。
ところで、これまで重力の分布とか配置構造をいわば幾何学的に見てきたが、その運動というかはたらく速度については、度外視してきた。
では、重力という特殊な力の伝達やはたらきの速度については、どう考えればいいのか。この宇宙空間にはたらく力の伝達作用の速度や、物質の運動速度はすべからく有限である。重力もまたしかり。となると、重力の作用速度については、どう見ればよいか。
ここで考えるべき問題は、光の運動速度、そして光と重力との関係ということだ。この２つの現象の関係は、この宇宙の仕組みの基本をどのように想定するか、という方法論の土台にかかわる問題である。いわば、相対論的宇宙論の成り立ちそのものの問題と言ってもいい。
光は「直進」する。つまり、宇宙空間の２点のあいだの最短距離を動く。ということになっているが、空間そのものが歪んでいたり膨張していたり、あるいは重力の作用である方向＝中心に向かって凝縮・凝集しているような構造のなかでは、「直進」それ自体がありえないことになるのだ。
■光に質量はあるか■
現在のところ、光には質量はないとされている。つまり、光の粒子や波動としての振動そのものへの重力による変形は生じない、と見られている。
仮に重力の伝達物質＝素粒子を「重力子」と呼ぶとすると、光という現象を構成する素粒子＝光子には、質量を発生させ、したがってまた重力の作用（重力子の絡みつき）を呼び起こす要因はない、ということだ。
では、光は重力の影響を少しも受けないかというと、そうではない。重力の作用でもたらされた空間の構造、空間の歪みや凝縮・凝集の仕組みに、完全に従属することが観測されている。
速度や振動状態そのものは、重力による拘束を受けないが、その通り道をなす空間の存在構造・仕組みに沿ってしか動くことはできないということだ。そのことから、光の速度や振動波形（光の色相）が、外部の観測者から見ると、重力によって変えられているようになるわけだ。
たとえば、恒星やブラックホールなどの近傍を光が通るときに、屈折や屈曲、さらには「減速」や「停止」が観測される。これは、強い重力の作用で空間が重力の中心に向かって（回転運動をともないながら）凝縮したり、落下したり、歪んだりしているからだ。
地球から見て、太陽をかすめて地球に向かう光は、たとえば太陽の近くを通り過ぎるとき、太陽の重力で周囲の空間が太陽の中心に向かって引き寄せられ凝縮しているために、太陽の側に曲がって地球に届く。太陽の近辺では、その中心に向かって空間が引き寄せられているからだ。
そのさい、光の運動によっても、振り切られることなく、空間における重力の作用度合いが一定であることを考えると、重力は光と同じ速さで空間に変形を与えているということがわかる。
してみれば、重力の作用速度は高速と限りなく等しいということは言えそうである。
■光速とは何か■
ここで、光速とは何を意味するかを考えなければならない。光速（C）とは、宇宙のなかのあらゆる物質の存在エネルギーを算出するさいの定数にもなっている。そして、光の運動速度は、この宇宙空間のなかで物質や力が運動・作用するときの最大限界値とされている。つまりは空間の存在構造の臨界値となっているのだ。
これは何を意味するのか。
運動速度とは、運動量と時間との関係性だ。この臨界値に達すると、この関係性は消滅する（あるいは消滅の臨界点に達する）。ということは、私たちが観測できる実際の光は、この臨界値よりも（差はごくわずかで、人間には観測できないような）ほんのわずかに小さい速度で運動しているのかもしれない。
この臨界値を超える運動は、「この宇宙空間では」ありえない。
光の速度とは、質量という現象を随伴しないがゆえに、波動＝粒子そのものがまったく重力の妨害＝影響を受けないで宇宙空間を運動する場合の速度ということになる。
逆に言えば、重力は、質量を持つ物質にとっては、自由な運動を妨げる、宇宙空間の「粘り気」であって、この粘り気とは、その物質が存在する位置の近辺で最大の重力の中心に向かって空間を凝縮・凝集させる空間の状態（空間にはたらく力）ということになる。
とすれば、宇宙空間のあらゆるところに、質量現象が発生するやただちに重力がはたらくような因子＝仕組みがいきわたっているということになる。まさに、宇宙空間の全体には、このような因子が充満しているわけだ。この因子は、質量という現象を起こす因子に即座に反応する。
であれば、この宇宙空間には「真空状態」というものは存在しない。
■場＝構造としての空間■
宇宙空間全体に重力を発生させ伝達する仕組みで満ちているのに、質量のない光はまったく作用を受けない。この仕組みが空間のいたるところにあるがゆえに、質量の発生とともに空間は粘り気あるいは凝縮力を帯び始める。そして、恒星やブラックホールなどの巨大な質量の天体そのものと周囲は凝縮によって歪む。重力の中心に向かって落ち込んでいく。
これはまさに、空間は特殊な構造を持った「場（フィールド）」であるということだ。
空間が歪み、落ち込んでいるから、空間を通る光は、空間に対しては同じ光速で運動するにもかかわらず、外部の観察者には速度が低落したように見える。だから、もし光速に近いような速度で空間が落ち込んでいたら、光はほとんど運動しないように見える。
巨大なブラックホールの直近（とくに自転の赤道付近）を通る光は、人間の観測の尺度では、永遠ともいえる長い時間、そこから抜け出せないように見える。
〈力の作用をもたらす特殊な空間の構造〉というものを実感できる擬似的な体験を、私たちはごく身近で持つことができる。そして、〈重力場で質量を持たない光現象が重力の拘束を免れている〉という事態とよく似た現象をも、体験できる。
それは、磁界や電磁界についての経験である。
たとえば、非常に強力な磁石を２つ用意して、それをそれぞれ左右の手に持って、同極どうし、異極どうしを少しずつ近づけてみるといい。
同極どうしが強く反発し合うととき、私たちは、その２つの磁石のあいだに、目に見えない物体が挟まっているように感じる。そこには、強い斥力がはたらく空間の特殊な構造がある。あるいは、異極どうしは、非常に強く引き合う。まるで、２つの磁石の中心に向かって空間がなだれ落ちていくように感じる。
だが、そのような２つの磁石のあいだに、磁性を帯びないプラスティックのような物体を差し込むと、（人の感覚には）何の抵抗の感ずることなく動かすことができる。つまりは、磁力が作用する因子＝属性を帯びていなければ、強い磁場のなかでもその作用を受けることなく運動しうるということだ。
ただし、その磁場がリニアモーターカーを浮かせてものすごい速度で運動させるような巨大な磁場であるとき、「磁性を帯びない」とされる物体が力の作用を受けないままかどうかは、私にはわからない。というのは、強い電磁界では、通常では磁性や電気性を帯びない物体でも、素粒子としての物体の電子などに影響をおよぼすことがあるかもしれないから。あるいは、物体の侵入がわずかでも電磁界の変化をもたらせば、それを妨げる方向の力の作用が発生するかもしれないから。
そういえば、強い電磁界は光を屈曲させる。電磁波としての光の運動方向を変えてしまうのだ。電磁力という力が直接に光の運動そのものを変える作用をもつわけだ。重力は、空間を変形させて、光の運動の結果（外部の観察者から見て）を変えてしまうのだったが、電磁力はまさに光と同じ現象であるために、直截に光の運動を変えてしまう。
４ 重力と空間
こうしてみると、宇宙空間とは、私たちがこの地球上で経験している「空間」とはずいぶん異なる存在であることになる。いや、地球上の日常性生活で体験する空間は、宇宙空間のありようのうち、１つのごく特殊・特異な存在形態にすぎないということになる。
■重力密度はどこまで大きくなるか 空間の縮退■
私たちは日常生活のなかで、重力の大きさを重さと大きさ（体積）との関係性として感じることができる。
たとえば、ソフトボールと競技用砲丸との重さの差として。
そこで、あのソフトボールが発泡スティロールでできていたら、次に水の塊でできていたら、鉄でできていたら、金でできていたら、・・・とより重い（大きな質量密度）でできていたらどうか、と考えてみよう。金より重い物質ということになると、もはや比重とか原子の結合状態がどうこうという問題ではなくなる。重力密度の問題となる。
金などの重い金属のボール＝塊を持つときは、地球の重力とボールの重力との関係について、私たちは、地球の重力が圧倒的に大きいので、ボールは一方的に地球の中心部に向かって落下しようとするため、かなりの重さ（下向きの力）を感じる。
ボールから手を離せば、ボールは地面に落下する。
ここで、私たちは、ニュートンが微積分によって万有引力の法則を発見・直観したときの体験をなぞろうと思う。
りんごは落下する。しかし、あの太陽ははるか遠くにあるために地球に落下してこない。夜空の月もしかりだ。ということは、２つの物体のあいだに引力＝重力が働いていても、そのあいだに大きな距離があるときは、重力落下という現象は、人の目による観測でわかるほどには、発生しない。
だが、ここで問題にするのは、距離そのものではない。
仮に、ボールがすごく質量密度が大きな状態の物資でできていて、あの月の重さくらいの質量があるとしよう。
つまり、そのボールの重力密度はきわめて大きく、したがってその重力の中心部に向かって空間を凝縮させる力が強烈に働いているとしよう。このように重力によって空間が凝縮することを縮退と呼ぶ。
その場合、私たちはもはやボールを手にすることはできない。それどころか、ボールの重力によって引き寄せられ、私たちの身体もそのボールのなかにめり込み融合・分解するだろう。巨大な重力によって、この縮退する空間のなかに取り込まれ消滅するだろう。
そして、重力密度からすれば、ボールの方が地球なんかよりもはるかに大きいのだから、地球もまた、このボールの重力による空間縮退に取り込まれてしまう。
■白色矮星■
宇宙には、そういう類の強力な重力場が存在する。
たとえば、白色矮星。それは、ほぼ太陽くらいの質量の恒星が、水素の核融合でヘリウムが形成されるという反応過程のある段階で、ヘリウムなどの重い元素が星の中心部に落下していき、ハードコアを形成して、周囲の水素（核融合による熱で膨張している）との結合を維持できなくなったときに、周囲の水素は周囲に拡散していき、中心部の核だけが残ってできる小さな天体だという。
だいたい地球くらいの大きさで、ほぼ太陽の質量を持つ、とてつもなく重い矮星（小さな星）だ。
まだ核融合を続ける物質の塊が、一気に百数十万分の１の体積になってしまうのだから、重力の大きさ、そして熱エネルギーの大きさは、とにかくとてつもないということだけは理解できる。
十数万度から数十万度以上の高温になるとみられる。
そんな高エネルギー状態だが、つまりは核を構成する元素の陽子や中性子、さらに電子は大きなエネルギーを潜在的に保有しているが、巨大な重力によって拘束されていて、激しく飛び跳ねたり、外に向かって膨張したり、あるいはエネルギーの大半を外に向かって拡散、放射していくことができない。
縮退する空間に、運動や熱が取り込まれてしまうのだ。光は脱出できるから、この星は多くは白く光って見える。だから、矮星が冷えるまでには、恐ろしく長い時間がかかる。
そして、それまで、太陽のような恒星を自転させていたエネルギー（角運動量）は、それ自体失われることはないから、大半がこの矮星に働くことになる。つまり、めちゃくちゃ高速で回転する、自転することになる。
巨大な重力が周囲の空間を引き寄せながら、ものすごい回転速度で自転する。
その恒星系の赤道に沿って円盤状に配置された惑星や星間物質もまた、白色矮星に引きずられて、やがて恐ろしい速さで公転するはめになる。
質量が太陽ぐらいの恒星は、燃え尽きたら、白色矮星になった。
太陽と同等か数倍くらいの質量の星のなかには、赤色巨星という状態を経て白色矮星になっていく星もある。
この場合には、恒星中心部の水素は核融合し尽くしてしまって、中心部はほぼヘリウムだけになり、核融合は停滞する。だが、星の外層部に水素が蓄積されて、ここで核融合が活発化してものすごい熱が発生する。
この熱で恒星の表層気体＝大気は凄まじく膨張する。たとえば、私たちの太陽だとすると、直径が３億キロメートルから５億キロメートルくらいになるといわれる。つまり、地球や火星が膨張した太陽に飲み込まれてしまう。
だが、核融合熱を生み出せなくなった中核部では、その大きな質量によって凝縮＝収縮が起きる。
こうなると、収縮する中心部と膨張拡散するその外側が分離してしまう。収縮した中核は白色矮星となり、外層部は膨張拡散して飛び散ってしまう。こうして白色矮星だけが残る。
■中性子星■
もっと大きな質量の恒星はどうなるか。
太陽の10倍前後の質量の星の場合だ。
恒星の核融合がある期間続くと、核融合の「原料」となる水素が減少する。すると、核融合の速度や規模が小さくなるから、発生する熱量が小さくなる。すると、熱膨張の圧力が低下するから、巨大な質量にともなう重力縮退を押さえる外側への膨張圧力がなくなり、恒星は収縮する。
だが、重力縮退が進むと構成は高密度になり、高温・高圧状態になるとともに、（体積が縮んだから）水素の密度も回復して、ふたたび（水素→重水素→ヘリウムという）核融合がふたたび活発化する。そして、ふたたび膨大な熱が発生するから、膨張圧も回復して、重力縮退は抑えられる。
それにしても、この回復は一時的なもので、またまた水素が減れば核融合は停滞して重力縮退が進む。そのあとは、同じサイクルが縮小された規模で繰り返される。
これは、白色矮星ができるプロセスとほぼ同じだ。ただ、規模がずっと大きい。
いずれにしろ、このメカニズムで、恒星は終末に近づいていく。
この過程で、当然のことながら、大きな恒星は太陽よりもずっと激しく燃える（核融合反応を起こす）。とくに中心部に集積したヘリウムはさらに核融合を起こして、重い元素になっていく。
化学で習った「元素周期表」を思い出してほしい。ウェブで検索すれば、すぐ出てくる。この表で、一番上の左側から軽い質量の元素が配列されている。一番上は水素とヘリウム。最も単純なつくりの水素が核融合して原子核に中性子を取り込んで、重水素になり、そして重合してヘリウムになる。
この調子で、原子核は融合していって、元素周期表の下の段に移り、その左側から右側に、つまりより重い元素に重合変化していく。
こうして、重い星の中心部には持続的な核融合の結果、炭素や酸素が集積する。炭素は重合して酸素になりたがるし、さらに酸素は重合して重い元素になるが、ネオンと元素が外殻の電子の負電気量と原子核の陽電気量とが均衡するので比較的に安定する。安定した状態を破壊するためには大きなエネルギーが必要だから、ネオンの比率は高まるだろう。
それでもネオンで止まらずに核融合が進むと、ナトリウム→マグネシウムへと重合していく。そのさい、表の最左端の元素は、原子核も不安定だ（衝撃で陽子や中性子の結合が壊れやすい）し、外殻の電子がたった１つで、電気的・化学的性質がラディカル（過激）なので、安定しない。その次の元素は、外殻の電子が２個でずっと安定する。で、ネオンよりも大きな元素になると、マグネシウムあたりで、ひとまず安定する。
こうして、中核部には酸素、ネオン、マグネシウムの比率が大きくなる。いずれにせよ、ヘリウムよりもずっと重い元素ばかりだ。つまり、質量＝重力が飛躍的に巨大化する。
しかも、中核部の外側で起きた核融合で生じた（燃焼の燃えカス）ヘリウムとそれより重い元素が中核に降り積もる。中核部はさらに重くなっていく。この重力縮退を押し止める力がないと収縮は止まらない。
とりあえず、中核部の元素の（収縮に反発する）電子の跳躍膨張のエネルギーで、この収縮はギリギリのところで止まっている。が、いずれ臨界点はやってくる。
ところで、この反発による膨張圧とは原子の内部の素粒子のあいだの斥力のはたらきだ。これについては、宇宙空間や天体の構造と素粒子との内的な連関の問題なので、この項のあとで考えてみる。
さて、その臨界点は重力収縮の進展とともに訪れる。
巨大化した重力のために、原子核の周囲を（互いの斥力によって）飛び回る電子が核に押し付けられ合体してしまうのだ。この合体は、陽子に電子が合体するという形になる。
が、あらゆる（イオン化していない）元素では、原子核の陽子の数とその周囲にある電子の数とは一致する。こうして、電気的につりあっているわけだ。ところが、重力によって電子が陽子に結合すると、＋１と-１の電荷が結合して電荷は０になり、つまり陽子は中性子になってしまう。
中心核に凝集したすべての元素が中性子になってしまう。これによって、原子の空間体積は一挙に収縮してしまい、天体の核はまたまた急速に重力縮退を起こして、ものすごい密度の小さな核が突然発生する。
ここで、中心核の周りのガス（熱核融合を続発させている水素やヘリウムそのほかの物質）を引き寄せ凝縮・凝集させていた力のバランスが突然崩れる。いったんは引き寄せられてから、ものすごい力で撥ね返されることになる。だから、超高密度の中核部以外の周囲のガス・物質は外部に向かって爆発的に膨張・拡散していく。
これが、スーパーノーヴァ、超新星爆発だ。このときの超高温、超高密度、超高圧の環境のなかで、通常の宇宙空間の状態では形成されない重い（つまり、たくさんの陽子と同じ数だけの中性子とが合体した）元素がごくわずかだができあがる。たとえば、鉄より重い元素の金とか銀とかウラニウムやプルトニウムなどの放射性元素などが。
そして、天体の中核部の中性子の塊が残る。これが中性子星だ。
だいたい太陽やそれより大きな恒星の質量が、せいぜい直径10kmくいらいの球のなかに収まってしまうのだという。１立方cmあたりで、なんと10億トン以上の質量になる。中くらいのスプーン一杯の載せた角砂糖の重さが10億トン以上というわけだ。ソフトボールのような球が地球よりも重いということになるのかな。
それだけの高密度の重力が、小さな球のなかに凝縮＝縮退しているわけだ。その重力の作用で周囲の宇宙空間の構造もまた大きく歪んでいる。その巨大な重力が自転している。周囲の空間もまた、その重力に引きずられて円盤状にスピンしている。近くにブラックホールがあれば、この中性子星はブラックホールの自転にともなう渦巻きに巻き込まれるようにその周りを公転することになる。
そうなれば、このあたり一帯の宇宙空間は巨大のうえにも巨大な重力の複合によって歪みに歪み切っている。
