宇宙の終わりにはいったい何があるのか？

by Jeremy Thomas

テクノロジーの進歩とともに、宇宙の始まりや宇宙の果てについて徐々に研究で明かされてきています。「宇宙の終わりには一体何があるのか？」ということについて、2018年現在わかっていることをYouTubeの科学系チャンネルLife Nogginがアニメでわかりやすく説明しています。

What's At The End Of The Universe? - YouTube


「宇宙の終わりには何があるのか？」を考えるためには、まず「宇宙の始まり」について知る必要があります。これにはさまざまな説がありますが、ビッグバン理論が有名です。

もちろん、これはドラマ「ビッグバン★セオリー」の話ではありません。

ビッグバン理論が初めて唱えられたのは1920年代。宇宙はかつて非常に小さなものだったのですが……

その後、現代に認識されているほど巨大に拡大しました。

NASAによれば、ビッグバンが起こった数秒後に宇宙を見てみると、ニュートロンやプロトン、電子といった素粒子が含まれた100億度にもなる「粒子の海」が確認できたはずとのこと。その後、素粒子が広がり宇宙が膨張すると、温度は下がっていきました。

そして、素粒子はくっつきあい、原子が生まれます。

原子は星や銀河、分子を生み出し、最終的に宇宙は惑星や人、生き物たちで満たされたわけです。

しかし、宇宙は私たちを生み出した後も、永遠に拡大し続けています。「宇宙は永遠に拡大し続ける」というアイデアは素晴らしいものですが、では、なぜ現代ではビッグバン理論が有力な仮説として存在しているのでしょうか？

ビッグバン理論が登場した当時、エドウィン・ハッブルは観測で非常に興味深い発見をしました。複数の銀河が私たちのいる場所から四方に離れていっていたのです。また、離れれば離れるほど、銀河の速度は加速しているように見えたとのこと。

ハッブルの観測は、宇宙が拡大していることを示す重要な証拠でした。「離れていっている」ということはつまり、「かつては1つだった」ということを示すためです。

宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の発見もまた、ビッグバン理論の証拠として考えられています。

ビッグバン理論では、宇宙は最初高温で、後に温度が下がったといわれています。その場合、宇宙にはビッグバンが起きた残照が残るはずです。

アルノ・ペンジアスとロバート・ウィルソンという2人の物理学者は、この残照であるCMBを発見しました。

NASAなどによって調査が進められ、CMBの温度が絶対零度に近いほどに冷たいことや、宇宙全体に広がっていることがわかりました。「宇宙全体に広がっている」ということが、ビッグバン理論で示されるように、「宇宙はもともと1つだった」ということを意味しています。

宇宙が永遠に拡大しているとして、その終わりはどのようなものかというと、人間はその答えを今すぐに知ることができません。

これは、宇宙はただ拡大しているのではなくて、拡大速度を加速させているため。宇宙は既に光速以上の速さで拡大しており、その動きを止めない限り、人間が宇宙の拡大速度に追いつくことはできません。

テクノロジーが進歩すれば、いつかは「宇宙の終わりに何があるのか」がわかるかもしれませんが、それまでは想像するしかないようです。