宇宙はどのように終わりますか？現在、宇宙論者は、宇宙の長期的な運命について計画された2つの等しく悲惨なシナリオを持っています。一方、暗黒エネルギーの加速により、宇宙の膨張は無期限に続く可能性があります。他の銀河が遠ざかるにつれて、私たちは寒くて孤独な未来に直面するでしょう。本日のゲストは、ローレンスバークレー国立研究所のエリックリンダーです。彼は、これら2つの運命のうちどれが私たちを待っているかを知るのに役立つ実験を提案しています。
インタビューを聞く：宇宙の運命（6.2 MB）
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フレーザー・ケイン：宇宙を待ち構える2つの運命を説明できますか？
エリック・リンダー：ええと、宇宙の運命が何であるかという私たちの写真は、過去5〜10年間で劇的に変化しました。以前はかなりシンプルだと思っていました。それは、宇宙にどれだけのコンテンツがあり、どれだけ問題があるかだけの問題でした。十分な問題があった場合、重力の引力により、宇宙は現在の膨張で減速し、基本的には再び崩壊し、私たちの宇宙を終わらせるためにビッグクランチと呼ばれるものがあります。そして、十分な問題がなかった場合、現在の膨張を遅らせるほどの重力はなく、それはますます拡散するようになり、住むのに寒くて孤独な場所になります。1998年に、これら2つの科学者グループは宇宙の膨張により、宇宙の膨張が劇的に、または徐々に遅くなることはなく、むしろ加速するという奇妙な出来事。加速していた。まるで、野球を空中に投げたようなもので、最終的には遅くなり、ピークに達し、通常は地球に戻ってきます。強く投げると軌道に乗る。しかし、ここで宇宙は野球を宙に投げ上げ、今ではその野球はどんどん速く速度を上げています。したがって、これは科学者を完全に困惑させ、私たちが期待していたことに完全に反していました。この新しい図の下で、宇宙の運命は、それが単に永遠に拡大し、冷たくなり、拡散し、原子がどんどん広がり、銀河間の距離が増加することです。そして、「ヒートデス」と呼ばれることもあるこの宇宙の運命をたどります。そこでは、すべてが非常に冷たく、動かなくなり、互いに隔離されます。
しかし、それはこの加速の原因に依存します。それが大きな謎です。この加速をもたらす物理学が突然消えてしまう可能性があります。その場合、宇宙が崩壊する可能性のある以前の画像に戻ります。または、それは完全に奇妙な何かを行う可能性があり、私たちは知りません。これは私たちが知りたい大きな質問です。宇宙の運命は何ですか、しかし、この加速における物理学が何であるかを理解しようとしています。
フレーザー：なぜその質問は今のところ答えられていないのですか？超新星を十分によく見ていませんか？
リンダー：確かに、先ほど申し上げたように、この拡大の加速は1998年に発見されただけです。そして人々は手に座っていないので、この質問に非常に熱心に答えようとしています。より多くの超新星を取得することにより、宇宙で花火のように爆発するこれらの星を使用できます。花火が常に同じエネルギーで同じ明るさで消えることを知っている場合、花火が今日私たちにどれだけ明るく見えるかによって、どれだけ遠くにあるかがわかります。そして、私たちはこれらの超新星をもっと必要とし、宇宙の歴史をマッピングできるように、もっともっと遠いものを必要としています。より長い期間にわたる宇宙の拡大。そして、人々は徐々にそれをやっています。地上で望遠鏡を使用して非常に大規模なプロジェクトがいくつか進行中であり、数十個の超新星を取得しようと試みています。現在、私たちは数百個の超新星を取得しようとしています。しかし、最終的には、これらの基本的な質問に本当に答えるために、遠くに何千もの超新星が必要になります。そのためには、宇宙からの観測が必要になるため、現在、このような観測に適した1つの宇宙望遠鏡（ハッブル宇宙望遠鏡）があり、それは素晴らしい仕事をしています。それは、私たちがまだ発見していない最も遠い超新星を見ています。宇宙の歴史では約100億年前ですが、1つずつしか見ることができません。そして科学者が提案したのは、SNAP（超新星加速プローブ）と呼ばれる新しい宇宙天文台、宇宙内の新しい望遠鏡を構築することです。非常に深い。そして、これは本当に科学界の想像力を捉えました。国立科学アカデミーから、さまざまな専門組織から、このような宇宙天文台が理解することになるいくつかの推奨事項があります。重力と反対に作用するこの完全に異常な加速を引き起こしているこの神秘的な物理学は何ですか？つまり、すべての物理学の教科書を本当に書き換えようとする重力の反発バージョンのようなものがあります。したがって、多くの人々は、これらの観察、より正確な観察、そしてあなたが話したようなより多くの観察を進める必要があると本当に思っています。私たちはすでに持っているデータを改善する必要があるだけであり、技術は私たちが外に出てこれを行うことができるのに十分良いです。それは私たちが座って物事を構築し、それを立ち上げてこれらの答えを見つけようとすることを要求するだけです。
フレーザー：今、私はこの暗黒エネルギーが何であるかについてかなりの数の提案を聞きました。観察された中で、提案されている理論のいくつかに対応する可能性のあるものは何ですか？
リンダー：つまり、ダークエネルギーのすべての概念の祖父は、1917年にアルバートアインシュタインによって提唱されました。当時の観測とは一致しなかったため、しばらくの間引退しました。そして数十年ごとに、科学者たちはそれを言い返して、私たちが行った他のいくつかの観察を説明できるかもしれません。そして、実際には適合しないため、退職に戻ります。しかし、今はアインシュタインからこの90年の歴史のある概念を復活させる時が来たように思われます。なぜならそれは宇宙の拡大のこの加速を与えることができるからです。これは、この高速化を実現するための非常に単純な図ですが、すべてを解決するわけではありません。それにはいくつかの非常に不可解な側面があります。単純な計算をした場合、宇宙を加速するはずであるが、最初の瞬間から宇宙を加速し始めたはずであり、それが起こった場合、今日見ている宇宙はないと思います。 。実際、星や銀河、そして宇宙で見られる構造を取得することはできなかっただろう。そのため、何らかの理由で、その自然な価値として私たちが考えるよりもはるかに弱いものでなければなりません。ですから、それが答えである可能性はありますが、それがどうあるべきかと比較して、なぜそれがそれほど弱いのか理解できません。それを回避するために、人々はこれらの他のアイデア、真髄のこのアイデア、または宇宙の定数のように機能する宇宙への5番目の物質を思いつきますが、それは時間とともに変化します。それは宇宙の拡大を支配することができます。これは魅力的なアイデアですが、正確に機能させるための最初の基本的なアイデアは誰にもありません。現在、それは概念ですが、物理学からどのように発生するかについての詳細はまだ明らかにされていません。つまり、これは私たちが非常に興味を持つことができることです。もう1つの可能性は、データを分析してきた方法です。つまり、重力は魅力的な力であり、アインシュタインの一般相対性理論によって与えられます。何かが壊れているのかもしれません。多分私たちが見ているのは、私たちが理解している重力理論の崩壊です。人々は、例えば余分な次元を含むアイデアを思いつきました。空間内の3次元だけではなく、空間内に余分な次元がいくつか存在する可能性があります。その重力は、空間内のこの余分な次元に徐々に漏れ出しており、それによって重力が弱くなり、重力に対抗して動作し、加速を与えます。 。したがって、物理学がどのように変化するかについて、これらの信じられないほどエキサイティングな可能性がすべてあります。そして、私たちが必要としているのは、たとえば超新星などを通じて宇宙の膨張をマッピングするこれらの非常に詳細な観測、これらの爆発する星、そして他にも方法があります。実際に試し、決定するには、物理学の教科書をどのように書き直すかです。 ;物事を消去して新しい物事を書き始めるには、どの方向が必要なのでしょうか。したがって、このようにパズルに直面している科学者にとっては、非常にエキサイティングです。
フレーザー：これらのミッションはいつ打ち上げられる予定ですか？彼らはいつ運用可能になりますか？
Linder：NASAと米国エネルギー省は、ミッションを軌道に乗せるために協力することに同意しました。その一般的な名前は、ジョイントダークエネルギーミッションと呼ばれています。そして、そのような宇宙望遠鏡をどのように設計するかについて現在進行中の研究があります。そして、十分な国民が強い関心を示している場合や、そのような使命を推奨した全米科学アカデミーのような専門家団体に期待しています。彼らがこれをサポートし続けるなら、私たちは前進し、約6〜7年以内にそれをローンチできることを願っています。そのため、学校の生徒が6〜7年で答えを知るようになる可能性は非常に高くなります。現時点では、専門の科学者が答えを知る手掛かりはほとんどありません。ですから、生徒に伝えたり、一般に伝えたりできることは、常にとてもエキサイティングです。今から6〜7年後には、答えが何であるかわからないことがわかるでしょう。 6年後または7年後には、今よりも賢くなります。ですから、真ん中にいることは本当にエキサイティングな試みです。
フレーザー：そして、あなたのやり方があったなら、それは激しい暑い死でしょうか、それとも冷たい凍死でしょうか？
リンダー：私が望むのは、遠く離れていることです。ですから、私たちは宇宙の終わりが少なくとも数百億年になることはないことを知っています-宇宙ですでに持っていた時間の長さについて-それで、私たちが一晩心配する必要があることは何もありませんが、私は何が最善の解決策になるかわからない。アインシュタインの重力理論を覆すようなものであり、物理学のまったく新しいフレームワークであり、探求する新しい領域であると主張することができます。それは、さまざまな可能性が発生する最もエキサイティングな結果かもしれません。しかし、あなたがほのめかしたように、科学者から学童まで、すべての人の私たちの想像力を本当に掴む宇宙の運命。
