宇宙の始まりと終わり
ビッグバン・ダークマター・ダークエネルギー・宇宙の未来
宇宙の大規模構造とは何か、銀河が網の目に並ぶ理由
銀河は糸・壁・銀河団の網の目に並び、空洞が体積の約8割。10万分の1のむらから重力が育てた大規模構造を整理。
ビッグバンの証拠は何か、宇宙マイクロ波背景放射と元素の割合
全方向から届く2.726Kの電波と、約25%というヘリウムの割合が熱い始まりの証拠。インフレーションは仮説、0秒の前はわかっていない
宇宙に果てはあるのか、見える宇宙の大きさ
見える宇宙の半径は約460億光年。それは光が届く範囲の境目で宇宙の端ではなく、有限か無限かは未解明
ビッグバンの前には何があったのか、わかっていることと仮説
答えは「わかっていない」。特異点、無境界、無からの誕生、跳ね返り、くり返す宇宙の仮説を確かさと一緒に整理。
宇宙では時間の進み方が変わるのか、相対性理論でわかること
速く動く時計と重力の強い場所の時計はゆっくり進む。旅客機の原子時計やGPSで確かめられた時間のずれを紹介
宇宙でいちばん多い元素は何か、元素の割合と星のかまど
いちばん多いのは水素で原子の数の約92%、ヘリウムが約8%。酸素や鉄などは合わせて0.1%ほどで星の中で作られた
夜空はなぜ暗いのか、オルバースのパラドックス
夜空が暗い主な理由は宇宙に年齢があること。膨張の効果は約2倍にとどまり、空は銀河の光でかすかに光る
宇宙の年齢138億年はどうやって測ったのか
背景放射から膨張を逆算して137.87億年。最古の星の年齢とも合うが、膨張の速さが測り方で約8%食い違う謎が残る
ハッブル・テンションとは何か、宇宙の膨張の速さが合わない問題
宇宙が広がる速さは測り方で67.4と73に約8%食い違う。JWSTで測り直しても決着せず、原因はまだわからない
インフレーション理論とは何か、宇宙が一瞬で膨らんだ証拠はあるのか
宇宙が一瞬で10の26乗倍ほど膨らんだとする有力な仮説。観測と合う点と、原始重力波が未発見の今を数字で整理。
ダークマターとは何か、見えない物質があると考えられている理由
光を出さず重力だけを及ぼす物質で、量は普通の物質の約5倍。銀河の回転や弾丸銀河団が証拠だが、正体はまだ不明
ダークエネルギーとは何か、宇宙の膨張が加速していると分かった超新星の観測
宇宙の膨張を加速させる正体不明のもの。中身の約68%を占め、1998年の超新星観測でわかった。変化説は検討中
宇宙はこの先どうなるのか、ビッグフリーズ・ビッグクランチ・ビッグリップ
今いちばん有力なのは膨張が続き冷たく暗くなるビッグフリーズ。決め手のダークエネルギーの正体はまだ不明