ビッグバン
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概要
ビッグバン: Big Bang)とは、宇宙の開闢直後、時空が指数関数的に急膨張したインフレーションの終了後に相転移により生まれた超高温高密度のエネルギーの塊のことである[1]。また、宇宙は非常に高温高密度の状態から始まり、それが大きく膨張することによって低温低密度になっていったとする膨張宇宙論のことをビッグバン理論 (Big bang theory) という[2]
「ビッグバン」という語は、狭義では宇宙の(ハッブルの法則に従う)膨張が始まった時点を指す。その時刻は今から138.2億年(13.82 × 109年)前と計算されている[3]。より広義では、宇宙の起源や宇宙の膨張を説明する、現代的な宇宙論パラダイムをも指す言葉である。
ビッグバン理論(ビッグバン仮説)では「宇宙は「無」の状態から誕生した」とされるが、この「無」やなぜ「無」から宇宙が生まれたのかなどの問題は未だ謎のままである[1]
遠方の銀河ハッブルの法則に従って遠ざかっているという観測事実を一般相対性理論を適用して解釈すれば、宇宙が膨張しているという結論が得られる。宇宙膨張を過去へと外挿すれば、宇宙の初期には全ての物質エネルギーが一カ所に集まる高温度・高密度状態にあったことになる[2]。この初期状態、またはこの状態からの爆発的膨張をビッグバンという。この高温・高密度の状態よりさらに以前については、一般相対性理論によれば重力的特異点になるが、物理学者たちの間でこの時点の宇宙に何が起きたかについては広く合意されているモデルはない。
20世紀前半までは、天文学者の間でも「宇宙は不変で定常的」という考え方が支配的だった。1948年ジョージ・ガモフは高温高密度の宇宙がかつて存在していたことの痕跡として宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) が存在することを主張、その温度を5Kと推定した。このCMB が1964年になって発見されたことにより、対立仮説(対立理論)であった定常宇宙論の説得力が急速に衰えた[2]。その後もビッグバン理論を高い精度で支持する観測結果が得られるようになり、膨張宇宙論が多数派を占めるようになった[2]
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目次
1.歴史
2.名称
3.概観
4.理論的基盤
5.観測的証拠
├5.1.ハッブル則に従う膨張
├5.2.宇宙マイクロ波背景放射
├5.3.軽元素の存在比
└5.4.銀河の進化と分布
6.特徴と問題
├6.1.地平線問題
├6.2.平坦性問題
├6.3.磁気単極子
├6.4.バリオンの非対称性
├6.5.球状星団の年齢
├6.6.ダークマター
├6.7.ダークエネルギー
└6.8.ヒミコの発見
7.ビッグバン理論に基づく宇宙の未来
8.ビッグバンを超える純理論的物理学
9.脚注
├9.1.注釈
└9.2.出典
10.参考文献
11.関連項目
12.関連文献・外部リンク
├12.1.ビッグバンの概論
├12.2.一次資料
├12.3.宗教・哲学
└12.4.研究論文
13.外部リンク

1. 福江純 「第1章 宇宙のスケール」『超・宇宙を解く』 福江純, 沢武文、恒星社厚生閣2014年7月10日、初版第1刷、3頁。
2. 松原隆彦 「第1章 宇宙論」『新天文学事典』 谷口義明講談社〈ブルーバックス〉、2013年3月20日、初版第1刷、45頁。
3. Peplow, Mark (2013). “Planck telescope peers into primordial Universe”. Nature. doi:10.1038/nature.2013.12658. ISSN 1476-4687. 

出典:Wikipedia
2017/07/26 19:30
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