ビッグバン

ビッグバンとは、宇宙がどのようにして始まったかについての科学的な理論であり、その後、私たちが今日見ているような星や銀河を作った。ビッグバンとは、宇宙のごく初期の段階から現在に至るまで、科学者が宇宙の最も一般的な理論に用いている名前です。

宇宙は、星も原子も形も構造もない、非常に熱くて小さくて密度の高い超力（4つの基本的な力が混ざったもの）から始まった（「特異点」と呼ばれている）。その後、約138億年前に、宇宙が非常に急速に膨張しました（このため、「ビッグバン」と呼ばれています）。これが原子の形成を始め、最終的には星や銀河の形成につながったのです。膨張する宇宙は、時間的には原点の一点にまで遡ることができることを最初に指摘したのは、ジョルジュ・ルメートル（Georges Lemaître）でした（1927年）。宇宙は現在も膨張を続けており、寒さも増しています。

全体として、宇宙は成長しており、時間の経過とともに温度が下がっています。宇宙論は、宇宙がどのように始まり、どのように発展してきたのかを研究する学問である。宇宙論を研究する科学者たちは、ビッグバン理論がこれまでに観測されたものと一致していることに同意しています。

フレッド・ホイルは自身のラジオ番組で「ビッグバン」説を呼んだ。彼はビッグバンが正しいとは信じていませんでした。彼に賛同しない科学者たちは、この名前を面白いと思い、この名前を使うことにした。

科学者たちは、ビッグバン説を様々な観測結果に基づいて考えています。最も重要なのは、非常に遠く離れた銀河の赤方偏移です。赤方偏移とは、光に生じるドップラー効果のことです。ある物体が地球から遠ざかると、その物体が発する光の波長が伸びるため、その物体の光線は実際の色よりも赤に似て見えます。赤は可視スペクトルの中で最も長い波長であるため、科学者たちはこの伸びた光の波を「レッドホット」という言葉で表現しています。赤方偏移が多ければ多いほど、物体はより速く遠ざかっていきます。赤方偏移を測定することで、科学者たちは宇宙が膨張していることを証明し、物体が地球からどれくらいの速さで遠ざかっているかを知ることができました。非常に正確な観測と測定により、科学者たちは、宇宙は約138億年前に特異点であったと考えています。ほとんどのものは膨張すると寒くなるので、科学者たちは、宇宙が始まったときには非常に小さく、非常に熱くなっていたと仮定しています。

ビッグバン理論を支持する他の観測は、宇宙の化学元素の量です。水素、ヘリウム、リチウムなどの非常に軽い元素の量は、ビッグバン理論と一致しているようです。科学者たちはまた、「宇宙マイクロ波の背景放射」を発見しました。この放射線は電波として知られており、宇宙のいたるところに存在しています。この放射線は現在では非常に弱く冷たいですが、一昔前は非常に強く、非常に暑かったのです。

ビッグバン以前には時間に意味はなかったと言えます。ビッグバンが時間の始まりだとすると、ビッグバン以前には宇宙は存在しなかったことになります。他の考えでは、ビッグバンは138億年前の時間の始まりではなかったとしています。その代わり、ビッグバンの前には全く別の宇宙が存在していたと考える人もいて、現在の私たちが知っている宇宙とは全く違ったものだったかもしれません。

それにもかかわらず、2019年11月には、物理宇宙論の理論的発見のために2019年ノーベル物理学賞を受賞したジム・ピーブルズ氏は、受賞発表の中で、具体的な裏付け証拠の欠如のために、ビッグバン理論を支持していないことを指摘し、"実際には、私たちには始まりのようなものの良い理論がないのに対し、1つは始まりを考えることは非常に不幸なことだ"と述べています。

質問と回答

Q:ビッグバンとは何ですか?

Q: ビッグバン理論に代わる理論にはどのようなものがありますか?

Q:この理論によると、すべてはどのように始まったのですか?

Q: 宇宙の膨張が過去にさかのぼれることを最初に指摘したのは誰ですか?

Q:宇宙は現在も膨張し続けているのですか?

Q:宇宙論とは何ですか?

Q:今のところ、科学者たちはこの理論に賛成しているのでしょうか?

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