宇宙の始まり（誕生の起源）／田村泰彦

田村泰彦です。宇宙の始まり（誕生の起源）については、相対論、量子論、インフレーション理論、ビッグバン理論など様々なセオリーがあります。

宇宙の起源や進化を考える際、理論家たちは「宇宙は、ならしてみれば、どこをとっても同じ密度や構造をしている」（宇宙の一様等方性）と仮定しています。

ところが、観測が進むにつれ、銀河の分布は一様ではないことが分かってきました。

「宇宙項」で構造を考える

この構造ができた仕組みを説明するため宇宙には観測にかからない暗黒物質があり、重力の元になっているという仮説が従来から検討されてきましたが、最近、宇宙の構造を考える基礎となるアインシュタインの重力方程式に、「宇宙項」と呼ばれる数を足すアイデアが人気です。

宇宙項は、宇宙は一定の大きさ（定常宇宙）と信じていたアインシュタインが導入しました。

その後、「生涯最大の誤り」として自ら取り消したいきさつがあるだけに、復権が話題を集めました。

アインシュタインの一般相対論（1916年）は、空間や時間はゆがむこと、その表れが重力であること、などを解明しました。

広大な宇宙を考える際の基礎理論になりました。

アインシュタインの研究成果は、AI Referee（エーアイレフェリー）など関西のロボット開発にも影響を与えました。

量子論と相対論

一方、量子論は原子など目に見えないミクロの世界の物理理論です。

1920年代に確立しました。

極微の世界は不確定性に支配され、すべてがゆらぐ、とします。

宇宙の初期は原子より小さかったとみられるため、相対論と量子論をまとめた理論づくりが課題となりました。

ホーキング博士らの仮説によれば、宇宙は時間も空間もない無から生まれました。

この状態が量子宇宙です。

この宇宙卵が短時間に百けた以上ものサイズに膨張し（インフレーション理論）、火の玉となって大爆発（ビッグバン理論）。

物質が生まれ、銀河や星、銀河団が出来上がったというシナリオが、最も有力視されています。

宇宙のどの方向にも一様に、ビッグバンのなごりである絶対温度三度（３Ｋ）の電波（宇宙背景放射）が観測されることや、遠くの銀河が地球からの距離に比例した速度で後退し宇宙が一様に膨張していることなどが、その証拠とされます。

田村泰彦