ビッグバン

Curious Kids は、あらゆる年齢の子供向けのシリーズです。専門家に答えてほしい質問がある場合は、currykidsus@theconversation.com に送信してください。 宇宙はすでに無限であるのに、なぜ膨張しているのでしょうか? – マイル、10、ミズーラ、モンタナ州 食パンやマフィンを焼くときは、型に生地を入れます。生地をオーブンで焼くと、天板の中で生地が膨らみます。マフィン生地が膨張するにつれて、マフィン生地内のチョコレートチップやブルーベリーはさらに離れていきます。 宇宙の膨張もある意味で似ています。しかし、このたとえには 1 つ間違っている点があります。生地が天板の中で膨張する一方で、宇宙には膨張するものは何もありません。それは自分自身の中に広がるだけです。 これは頭​​の体操のように聞こえるかもしれませんが、宇宙は宇宙内のすべてのものを考慮します。膨張する宇宙には鍋はありません。ただの生地。たとえ鍋があったとしても、それは宇宙の一部であるため、鍋とともに膨張します。 長年にわたって宇宙を研究してきた物理学と天文学の教授である私にとってさえ、これらの考えは理解するのが難しいです。日常生活ではこのような経験はありません。それは、北極よりも北はどちらの方向かを尋ねるようなものです。 宇宙の膨張について考える別の方法は、他の銀河が私たちの銀河系である天の川からどのように遠ざかっていくかを考えることです。科学者たちは、他の銀河が私たちの銀河から遠ざかるにつれて追跡できるため、宇宙が膨張していることを知っています。彼らは、他の銀河が私たちから遠ざかる速度を使用して膨張を定義します。この定義により、拡張先を必要とせずに拡張を想像できるようになります。 広がる宇宙 宇宙は138億年前のビッグバンで始まりました。ビッグバンは、宇宙の起源を非常に高密度で熱い特異点として説明します。この小さな点は突然インフレーションと呼ばれる急速な膨張を起こし、宇宙のあらゆる場所が外側に膨張しました。しかし、ビッグバンという名前は誤解を招きます。それは名前が示すようにビッグバンではなく、宇宙が急速に膨張していた時代でした。 その後、宇宙は急速に凝縮して冷却され、物質と光が生成され始めました。最終的に、それは今日私たちが宇宙として知っているものに進化しました。 私たちの宇宙は静的なものではなく、膨張または収縮する可能性があるという考えは、1922 年に物理学者のアレクサンダー フリードマンによって初めて発表されました。彼は宇宙が膨張していることを数学的に確認しました。…

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンとカリフォルニア大学デービス校の数学者らは、宇宙の加速膨張が暗黒エネルギーなしで説明できるという数学的証明を発表し、30年近く続いてきた標準的な宇宙論モデルであるラムダ冷暗黒物質モデルに深刻な打撃を与えた。 アレクサンダー 他。アインシュタイン・オイラー方程式に固有の不安定性が、膨張する宇宙の現在のモデルが維持できないことを意味することを数学的に証明すること。写真提供者: M. Weiss / ハーバード・スミソニアン天体物理学センター。 ほぼ 30 年前、暗黒エネルギーは宇宙の加速膨張の原因となる力であると提案されました。 このアイデアは、一般相対性理論の重力を説明する 1915 年のアルバート アインシュタインのオリジナルの方程式に遡ります。 静的な宇宙を生成するために、アインシュタインは最初に反重力因子を理論に導入しました。彼はこの係数を宇宙定数と呼びました。 1929 年にエドウィン ハッブルが宇宙が膨張していることを発見した後、アインシュタインは宇宙定数を「最大の間違い」と呼びました。なぜなら、それがなければ膨張を予測できたからです。 しかし、宇宙定数とそれが暗黒エネルギーと交換可能であるという考えは、1990 年代に宇宙の加速膨張を説明するために再導入されました。…