- 出演者
- 成田悠輔 大栗博司
きょうは宇宙・宇宙を形作っている粒子・この世界の成り立ちについて考えてみたいとのこと。ゲストは「宇宙」から「粒子」まで自然の理について研究されている物理学のラスボスである大栗博司先生。
オープニング映像が流れた。
テレビ番組では物理でも誰でも分かるように説明するがこの番組は資料率が超低空飛行なため大栗博司先生は「本当のことを教えてあげましょう」となった。宇宙には大量に星々があって太陽はそのうちのひとつでいろいろな星々が光を放っていれば太陽の有無に関係なく空が明るくてもおかしくないが太陽の有無でなぜ黒い世界と明るい世界がひっくり変えるのかという疑問から。大栗博司先生は物理学は定量的に物事を考える学問なのでそれを考えるためホワイトボードで説明していった。近い星から来る光と遠い星から来る光は強さが違うが星の数は遠い星が多ければ距離が違っても光を足した強さは同じになるなどとのことだった。つまりどんなに遠く離れてても同じだけの光が地球に降り注ぐため、宇宙が無限に広いとしたら無限の強さで宇宙は光るはずとのこと。こではエドガー・アラン・ポーという小説家がすでに指摘していることで「ユリイカ」という長編でこの問題を考察していて「宇宙が無限に広ければどこを見ても必ず星に行き着くはず」と言っているという。しかし夜空を見るといろいろなところに黒い空間があるのでそこからの光がまだ地球に届いていないのではないかとのことでほとんど正しいとのこと。天文学者のエドウィン・ハッブルは遠くの銀河が地球からどのくらいの速さで退いているがを調べると、遠い銀河ほど速く地球から遠ざかっているということを見つけたという。それは宇宙が膨張していることを表しており再びホワイトボードで説明していくこととなった。
大栗博司先生はホワイトボードは嫌いで黒板の方が好きだという。またちゃんとしたものを書かなければいけないと思って構えちゃうとのこと。黒板だとチョークで書くから泥遊びをしている感じで思っていると言い、教授の間では共用スペースをホワイトボードにするか黒板にするかで喧々諤々になっているという。物理学者はよく簡単化して考えるということをするが仮に一方向にしか宇宙が伸びていないとし宇宙が膨張しているのはゴムひもみたいなのを考えるということで説明していった。今から100年くらい前にハッブルの観測によって宇宙が膨張していることが分かり、過去を遡れば宇宙のはじまりは高密度で高温度だということが分かるがそれがいわゆる「ビッグバン」であるという。宇宙の膨張はアインシュタイン方程式で決まっており、物理の基本的な方程式は現在のことがわかっていれば将来のことも過去のことも分かるとのこと。そのアインシュタイン方程式で計算すると138億年前に宇宙のはじまりとなり高温高密度状態だったということがわかるという。
夜空に暗いところがあるということはまだそこからの光が届いていないということになるがエドガー・アラン・ポーは光の速さが有限だと仮定しており、宇宙に「はじまり」があったということはまだ光が届いていない場所があるとのこと。またコペルニクスの原理の「宇宙はどこから観測しても同じように見える」とする仮定をしないと宇宙のことは絶対にわからないという。他に宇宙を考える上で重要な仮定もあり「アインシュタイン方程式が成り立つ」「宇宙はどこからどの方向を見ても同じ」というもので現在の宇宙とアインシュタイン方程式の解を比べるがうまく説明できないことがあるという。アインシュタイン方程式は宇宙がどう膨張していくかを宇宙の中の物質分布で説明するものだが、原子や光がアインシュタイン方程式の中にあると仮定して宇宙の膨張を計算すると観測と合わないとのこと。そのためダークマター・ダークエネルギーという観測と理論のズレ_を正すために「ある」と仮定されたものが出てきたという。また宇宙に関する科学的解明の最終目標はと聞くと「ない」とのこと。物理学の目標は「自然界の基本法則を理解して森羅万象を説明する」とうことだが究極の基本法則を人間が分かるかどうかは明らかではなく法則を解いて宇宙のことを理解するのも大変な作業になるからだという。大栗博司先生の研究のひとつの目標は一般相対性理論と量子力学を統合するというもので、それが達成されると自然界の基本法則を探求する上でひとつのマイルストーンになると思っているとのこと。
「夜明け前のPLAYERS」の次回予告をした。