ほとんどすべての天文学者はビッグバンの理論に同意しています。宇宙全体がばらばらに広がっており、遠方の銀河がすべての方向に私たちから遠ざかっています。時計を逆に実行して138億年前に戻すと、コスモスのすべてが宇宙の単一点として始まりました。一瞬のうちに、すべてがその場所から外に向かって広がり、今日私たちが見るエネルギー、原子、そして最終的には星や銀河を形成しました。しかし、この概念を単に理論と呼ぶのは、圧倒的な量の証拠を誤って判断することです。
証拠には別々の行があり、それぞれが独自にこれを私たちの宇宙の起源物語として指し示しています。最初の発見は、ほとんどすべての銀河が私たちから遠ざかっているという驚くべき発見でした。
1912年、ヴェストスリファーは、「らせん状星雲」の速度と方向を、それらから来る光の波長の変化を測定することで計算しました。彼はそれらのほとんどが私たちから遠ざかっていることに気づきました。今やこれらの天体は銀河であることがわかっていますが、1世紀前の天文学者たちはこれらの星の膨大なコレクションが実際には天の川の中にあるのではないかと考えていました。
1924年、エドウィンハッブルはこれらの銀河が実際には天の川の外にあることを発見しました。彼は、そのエネルギー出力と明るさを脈動させるのにかかる時間との間に直接的な関係がある特別なタイプの変光星を観察しました。他の銀河でこれらの変光星を見つけることにより、彼はそれらがどれだけ離れているかを計算することができました。ハッブルは、これらすべての銀河が私たちの天の川の外にあり、数百万光年離れていることを発見しました。
したがって、これらの銀河が遠く、遠くにあり、私たちからすばやく離れている場合、これは宇宙全体が数十億年前の単一の地点に位置していたに違いないことを示唆しています。証拠の2番目の行は、私たちの周りに見られる豊富な要素から来ました。
ビッグバン後の最初の瞬間には、非常に高い熱と圧力で水素が小さな体積に圧縮されただけでした。宇宙全体が星の中心のように振る舞い、水素をヘリウムや他の元素に融合させていました。
これはビッグバン元素合成として知られています。天文学者が宇宙を見つめ、水素、ヘリウム、その他の微量元素の比率を測定すると、宇宙全体がかつて本当に大きな星だった場合に予想されるものと正確に一致します。
証拠ライン3：宇宙マイクロ波背景放射。 1960年代、アルノペンジアスとロバートウィルソンは6メートルの電波望遠鏡を実験していて、昼夜を問わず、空のあらゆる方向から到来する背景の電波放射を発見しました。彼らが言うことができることから、空全体が絶対零度より数度上を測定した。
理論は、ビッグバンの後、放射線の途方もない放出があったであろうと予測しました。そして今、数十億年後、この放射線は私たちから非常に速く離れて移動するため、この放射線の波長は、可視光から今日見られるマイクロ波背景放射線にシフトしているでしょう。
証拠の最後の行は、銀河の形成と宇宙の大規模な構造です。ビッグバンから約1万年後、宇宙は物質の重力が宇宙におけるエネルギー密度の支配的な形態であるという点まで冷却されました。この質量は、最初の星、銀河、そして最終的にはスペースマガジンで目にする大規模な構造に集めることができました。
これらはビッグバン理論の4つの柱として知られています。すべての宇宙論で最も影響力があり、十分にサポートされている理論の1つを構築する4つの独立した証拠ライン。しかし、より多くの証拠があります。宇宙のマイクロ波背景放射には変動があり、138億年以上前の星、暗黒物質と暗黒エネルギーの発見、そして遠方の超新星からの光の湾曲の様子は見られません。
したがって、それは理論ですが、重力、進化、一般相対性理論と同じように考える必要があります。私たちは何が起こっているかについてかなり良い考えを持っており、それを理解して説明する良い方法を考え出しました。時が経つにつれ、より独創的な実験が思い付きます。理解とそれに伴う理論を洗練させます。
最も重要なのは、壮大な宇宙の初期段階について知っていること、そしてそれが真実であると理解する理由について話すときに、自信を持つことができるということです。
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