宇宙の成り立ち
宇宙の成り立ちについては、現在の科学的知見に基づいて多くの研究が行われていますが、完全に解明されたわけではありません。
宇宙の始まりは、ビッグバン理論によって説明されます。ビッグバン理論によれば、宇宙は約138億年前に、非常に高温・高密度の状態から始まりました。この状態から膨張を始め、宇宙が現在まで拡大し続けているとされています。
ビッグバン理論は、宇宙が誕生した瞬間については説明できませんが、それ以降の宇宙の進化については説明できます。また、宇宙が膨張することで、宇宙背景放射と呼ばれる微弱な光が放出され、これが現在でも観測される背景放射として知られています。
宇宙の物質は、プロトンや中性子などの原子核と、電子からなる原子が本質的な構成要素です。 初期の宇宙では、物質が非常に高温・高密度の状態であったため、原子核や電子がそれぞれ独立していましたが、宇宙が膨張している中で原子温度が下がり、核と電子が結合して原子が形成されるようになりました。
これが宇宙の再結合と呼ばれるプロセスです。これによって宇宙背景放射が放出され、その後、星や銀河などの構造が形成されました。
また、宇宙の進化にはダークマターとダークエネルギーと呼ばれる存在も重要な役割を担っていることが知られています。
ダークマター（暗黒物質）
ダークマターとは、宇宙に存在する物質のうち、通常の物質（原子や分子からなる物質）以外の物質のことを指します。この物質は、通常の物質と同じように重力を持っており、銀河や星の運動に影響を与えることが知られています。
ダークマターの存在が最初に予想されたのは、宇宙の構造が通常の物質だけでは説明できないことが観測されたからです。宇宙の構造を成立させるには、ダークマターの存在が必要とされました。また、宇宙背景放射の観測からも、ダークマターの存在が示唆されています。
ダークマターの正体はまだ明確になっていませんが、多くの研究者たちは、ダークマターは粒子であると考えています。 具体的には、超弱い相互作用を持ち、通常の物質との相互作用が非常に弱い粒子であるとされています。 ダークマターは、通常の物質とは異なる性質を持っているため、直接観測することができず、粒子探索実験や天体観測などの方法を用いて、その存在を間接的に探っている研究が行われています。
つまり、ダークマターはまだ仮説上の物質であり、宇宙の構造を成立させるには「こういう物質があるはずだ」とされるもので、直接観測はされていないものです。
ダークエネルギー
ダークエネルギーは、宇宙に存在するエネルギーのうち、通常の物質やダークマターとは異なる性質を持つエネルギーのことを指します。ダークエネルギーは、1990年代に宇宙の加速膨張が観測されたことから存在が予想されるようになりました。
通常の物質やダークマターが持つ重力の影響で、宇宙の膨張は遅くなるはずと考えられていましたが、実際には加速していることが観測されました。しかし膨張が加速するには重力以外のエネルギーが存在する必要があり、それがダークエネルギーであると考えられています。
ダークエネルギーの正体はまだ明確にされておらず、その性質についても謎が多い状態です。一般的な相対性理論では、宇宙定数というものを導入することで、ダークエネルギーを説明することができます。宇宙定数とは、真空が高密度のエネルギーを持つことであり、ダークエネルギーはこの真空のエネルギーが宇宙全体に均等に向いたものだと考えられています。
しかし、この宇宙定数が持つ高密度エネルギーの値が理論予測よりもはるかに小さいとされており、ダークエネルギーの正体や性質については今後の研究の課題となっています。
この宇宙定数はアルベルト・アインシュタインによって提案されたものですが、後にエドウィン・ハッブルの観測によって、宇宙は静的ではないことが明らかになり、歴史上の奇妙な存在としてほぼ無視されるようになりました。
愛のエネルギー
愛のエネルギーについては、科学的に証明されたものはありません。一般的に、愛という言葉は主に感情や精神的な状態を表現するために用いられますが、物理学的なエネルギーとは異なる概念です。
ただし、愛に関連する生理的な反応や行動については、科学的な研究が行われています。人々が愛を感じると、脳の特定の部位が活性化することも明らかになっています。
愛によって人々が支えられ、励まされ、幸福を感じることができることは、科学的に証明されるされたエネルギーではなくとも、人間の生命にとって重要な要素であることは間違いありません。
ここで興味深い話を紹介します。
天才・アインシュタインが娘リーゼルに送った手紙の中の一部です。
「私が相対性理論を提案した時、ごく少数の者しか私を理解しなかったが、私が人類に伝えるために今明かそうとしているものも、世界中の誤解と偏見にぶつかるだろう。
必要に応じて何年でも何十年でも、私が下に説明する事を社会が受け入れられるほど進歩するまで、お前にこの手紙を守ってもらいたい。
現段階では、科学がその正式な説明を発見していない、ある極めて強力な力がある。それは他のすべてを含みかつ支配する力であり、宇宙で作用しているどんな現象の背後にも存在し、しかし私たちによってまだ特定されていない。
この宇宙的な力は愛だ。」
「世界を癒すエネルギーは、光速の2乗で増殖する愛によって獲得することができ、愛には限界がないため、愛こそが存在する最大の力であるという結論に至った。」
不器用ながら娘に対する深い愛を表現した、天才科学者らしい手紙です。
しかし、あのアインシュタインが、愛には膨大なエネルギーがあると言っているのだから、これから後、それが証明される日が来るかもしれませんね。
