ビッグバンとインフレーション宇宙のＱ＆Ａ

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ダークエネルギーとは何？

ビッグバン理論が定着すると、宇宙はこのままの勢いで膨張を続けるのか、あるいは膨張のスピードは徐々に減速していくのかが議論されました。
宇宙に含まれる物質の総量が大きければ、重力によって膨張にブレーキがかかるので膨張はスピードダウンします。
物質の総量が小さいなら、膨張のスピードは維持されたまま膨張を続けるでしょう。

1998年、実際の膨張のスピードを測定した結果が公表されましたが、予想外の事実に天文学界は衝撃に包まれました。
宇宙が膨張する勢いは、内部の物質による重力を振り切ってスピードアップしていたのです。

これは宇宙空間に重力に逆らう力が作用していることを意味しています。
この力の根源をダークエネルギーといいます。
宇宙は137億年前に誕生し、膨張を続けてきました。
最初は、ほぼ一定のスピードで膨張してきましたが、70億年前から膨張のスピードが速くなっているのです。

宇宙空間が膨張するにつれ、宇宙の密度は下がり、中身はだんだんとスカスカになっていきます。
一方のダークエネルギーが空間を占めている密度は一定と考えられています。
宇宙空間が膨張しても、一定の体積中には一定量のダークエネルギーが満ちています。

宇宙がまだ小さかったころ、物質の密度が高いので引力のブレーキが効いていました。
引力がダークエネルギーによる斥力を封じこめたため、宇宙は加速膨張しなかったのです。

膨張によって宇宙のサイズが大きくなると、物質の密度が低くなって引力が弱くります。
こうなるとダークエネルギーによる斥力が目立ってきます。このため、宇宙の膨張のスピードが速くなったのです。

ハッブルが宇宙の膨張を発見したとき、アインシュタインは自らハッブルを訪れ、観測結果について詳細に聞きました。
そして、宇宙膨張が事実であることを認めたのです。
後に、重力方程式に故意に宇宙項を追加したことを悔い、「人生最大の誤りであった」と語ったそうです。

膨張が加速しているのだから、斥力を考慮して重力方程式を補正しなくてはなりません。
アインシュタインが、最大の失敗として放棄した宇宙項が思わぬ所から復活したのです。

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