宇宙とビッグバン

宇宙とビッグバン

宇宙はどのようにして誕生したのでしょうか。聖書の創世記には、「宇宙は神が創った」みたいなことが書かれています。まあ、哲学者はそれでもいいでしょうが、物理学者などの立場からは、そのような理屈で説明できないことを認めるわけにはいきません。認めてしまったら、存在意義が否定されますからね。そこで、何とかして宇宙誕生の仕組みを理論的に説明しようと、学者たちは研究を進めていくわけです。その研究の結果、宇宙の誕生時に何らかの理由で大きな爆発が起こったと考えられるようになりました。この大きな爆発のことをビッグバンと呼んでいます。

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ビッグバン理論の提唱

では、何故宇宙誕生時にビッグバンが起こったと考えられるようになったのでしょうか。それはある観測的事実から導き出されました。一番重要なのは、「宇宙は膨張している」という事実です。これは観測結果から明らかになりました。宇宙が膨張しているということは、過去に遡れば宇宙は縮小していくということです。どんどん過去に遡れば、宇宙はいずれ1つの点になってしまいます。つまり、ひとつの点から何らかのきっかけがあって宇宙が膨張し始めたと考えたわけです。その膨張のきっかけがビッグバンだということです。そして、このビッグバンによって宇宙が始まったとする理論をビッグバン理論といいます。

定常宇宙論

ところが、このビッグバンが初めから正しいとされていたかというとそうではありません。1950年代から1960年代にかけては、ビッグバン理論と双璧をなす理論が提唱されていました。定常宇宙論というものです。これは、宇宙は膨張し続けているが、宇宙は時間とともに変化しないという考え方です。時間によって変化していないのですから、宇宙は無限の過去から存在していたことになり、宇宙の誕生は考慮しなくてもよくなります。1960年ころは、ビッグバン理論を提唱するものと、定常宇宙論を提唱するものの人数が拮抗していました。どちらの理論にも説明できない部分があり、一長一短だったのです。

ビッグバンの物理的証拠の発見

ビッグバンが起こったことを裏付けるものとして、宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の存在が予言されていました。これは、もしビッグバンがあったとしたら、ビッグバンが起こった直後に発生したマイクロ波が宇宙の各方面から照射されているという理論的帰結によるものです。このマイクロ波が1964年に観測されたことにより、定常宇宙論は鳴りを潜め、ビッグバン理論が広く支持されるようになりました。

ビッグバンが引き起こされた原因

ビッグバンは、ある点に過ぎなかったものが爆発して宇宙になったというものですが、では、なぜただの点が爆発したのでしょうか。実は、これに関してはまだわかっていません。ビッグバン直後、どのようにして宇宙が広がっていき、どのようにして星が作られていったのかなどはわかっているのですが、ビッグバンを引き起こした原因は未だにわかっていないのです。理論では、ビッグバンの100分の1秒以降のことは説明できていますが、それ以前のことは今後の研究待ちです。

ビッグバン以前の宇宙

ビッグバン理論では、宇宙の誕生は今から140億年くらい前だといわれています。では、宇宙が誕生する以前はどうなっていたのでしょうか。答えは、「考える必要がない・考える意味がない」です。というのは、最近の研究では、宇宙の誕生と同時に時間が流れ始めたと考えられているからです。「ビッグバン＝宇宙の誕生＝時間の始まり」というわけですね。宇宙の誕生以前には時間という概念そのものが存在していなかったことから、存在していないものを考える意味もありませんし、考える必要もありません。

ビッグバンは本当に起こったのか

現在は、ほとんどの学者がビッグバン理論を支持していますが、ごく一部にはまだビッグバン理論に反対している学者がいます。実際に、今の時点でのビッグバン理論では説明がつかない謎がいくつも残っています。よって、その疑問に答えるべく、現在も世界中でビッグバン理論の研究が進められています。ビッグバン理論が宇宙の誕生として認められるようになったのがほんの40年ほど前、それ以後、観測結果や理論の発展にしたがって、ビッグバン理論が正しいとする証拠がいくつも見つかっています。今後画期的な説が提唱されれば話は別ですが、そうでもない限り、宇宙の誕生はビッグバンであるというのが定説のまま存在していくでしょう。

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