著者Peter Shaverによるゲスト投稿:Cosmic Time Scales

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編集者注:ピーターシェーバーは、新しい本「宇宙遺産–ビッグバンからコンシャスライフへの進化」の著者です。コピーを獲得する方法については、こちらをご覧ください。

宇宙はいくつかの明確な段階を経てきました。前半の前半は投機的ですが、後半の物理学はよく知られています。最初の数分で、最も軽い元素(水素とヘリウム)が形成されました。

次の380,000年の間、宇宙は電子(原子核および光子)の高温(しかし常に冷却)プラズマでした。 380,000年で、再結合と呼ばれるプロセスで電子と原子核が原子に結合するのに十分なほど涼しかった。光子はプラズマから解放され、宇宙は初めて透明になった。宇宙は再結合前は不透明で、その後は透明だったので、この時代は「壁」と見なされ、宇宙マイクロ波背景として知られています。

その後に続いたのは「宇宙の暗黒時代」として知られる期間でした。唯一の光は、ビッグバンの衰退した残光の光であり、問​​題は原始的な要素とエキゾチックな「暗黒物質」で構成されていました。この間、重力降着はゆっくりと、しかし確実にますます大きな濃度の物質を生成し、これらが十分に密になると、核反応が形成され、最初の星と銀河が誕生しました。これらは、ビッグバンから約4億から5億年後、「再イオン化時代」として知られている宇宙を再び照らし、イオン化しました。

活動は指数関数的に増加し、ビッグバンから20〜40億年後の「クエーサーエポック」で頂点に達しました。この活動は今日も続いていますが、最終的には減少し始めました。今日のクエーサーの発生率は、クエーサーエポックのピーク時の1000分の1です。宇宙は137億年で、現在「堂々とした中世」に達しています。

炭素や酸素など、私たちが知っているように生命に不可欠な「重元素」はすべて星で生成され、このプロセスは最初の星が形成されて以来ずっと続いています。星の世代ごとに、より重い元素が銀河間媒体に放出されるため、時間の経過とともに、重い元素の豊富さが蓄積されてきました。

太陽と地球が46億年前に形成されたときまでに、84億年以上の星と惑星の形成がすでに宇宙で起こっていました。星の形成は今日でも行われているため、合計で130億年を超える星と惑星の形成がありました。

今私たちの惑星にズームインすると、生命は地球自体が形成されて間もなく、38億から35億年前のいつか(bya)始まりました。しかし、地球の年齢のほぼ半分について、生命の唯一の形態はバクテリアのような微生物でした。より複雑な生命体が約1〜2 byaで現れ始めた。約6億年前に出現した無脊椎動物(mya)は最も初期の多細胞生物であり、脊椎動物は約500 myaで出現しました。生命は土地に約400ミャアを侵略しました。恐竜は240マイヤから66マイアまで絶滅し、その後哺乳類が徐々に乗っ取っていきました。多くの種が行き来しました。私たちの近親者はチンパンジーで、祖先の5-6ミヤから分離しました。最近の親族はすべて絶滅しました。

人間が宇宙のシーンに最近登場したことを考えるのは驚くべきことです。私たちの種は約20万年前に出現し、祖先はわずか50,000年前にアフリカから出てきました。農業は1万年前に始まり、近代技術は過去100年ほどしかありませんでした。私たちは宇宙の新参者です。

私たちは今、太陽のような他の星を周回している惑星があることを知っています。おそらく私たちの銀河だけで数十億、他の数十億の他の銀河では数十億を超えています。宇宙の巨大なタイムスケールを考えると、これらの惑星の生命は地球上の生命よりも多かれ少なかれ何百万または何十億年も進んでいるはずです。それがあまり進んでいないと、確かに私たちと通信することができなくなります。より高度なものである場合、そのテクノロジーはおそらく私たちにはまったく認識できません。それにもかかわらず、私たちはおそらく宇宙に一人ではありません。

もちろん、上記のタイムスケールはビッグバンから現在までの「従来の」宇宙のみを対象としています。 「既存」のマルチバースがあった場合、「前」がどれだけ遡って拡張できるかはわかりません。そして、宇宙の拡大が加速しているので、宇宙の未来は確かに非常に長くなる可能性があります。

ピーターシェーバーは、オーストラリアのシドニー大学で天体物理学の博士号を取得し、キャリアのほとんどをミュンヘンを拠点とするヨーロッパ南天天文台(ESO)の上級科学者として過ごしました。彼は250を超える科学論文を執筆または共同執筆しており、天文学と天体物理学に関する6冊の本を編集しています。

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