毎日文化センター 2019年度

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毎日文化センター 2019年度

4月25日天文学と宇宙物理学：観測技術の進展と星までの距離の測定 5月23日惑星探査と太陽系外惑星探査：地球外生命体は見つかるか？

6月27日星とブラックホールと惑星系と銀河：構造形成は何が先か？

7月25日超新星爆発と宇宙論：６つのパラメータで描かれる膨張宇宙 8月29日初期宇宙と素粒子物理：高次元モデルが描くビッグバン以前 9月26日重力波と重力理論：アインシュタインはどこまで正しいか？

http://www.oit.ac.jp/is/shinkai/mainichi/

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文部科学省一家に一枚宇宙図 2007 2

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文部科学省一家に一枚宇宙図 2013 3

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- http://www.nao.ac.jp/study/uchuzu2018/

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天の川銀河 (our Galaxy)

http://shop.nationalgeographic.com/ngs/product/maps/wall-maps/space-maps/the-milky-way-map%2C-laminated http://ernstgraphics.wordpress.com/page/2/

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銀河団

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http://shop.nationalgeographic.com/ngs/product/maps/wall-maps/space-maps/universe-map http://tzontonel.wordpress.com/2008/12/12/national-geographic-8-ultra-high-resolutioned-maps/

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(10)

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(11)

アインシュタインは

膨張宇宙を信じなかった

定常的な宇宙モデルをつくるために，方程式を修正

（宇宙項，cosmological constant）

重力（引力）作用に反対する斥力を導入ただし，不安定なつり合いの解でしかない．

アインシュタインらしくない．

「宇宙は未来永劫不変であるべきだ」

アインシュタインは

膨張宇宙を信じなかった

「宇宙は膨張するのが自然です」

(Lemaitre)

「あなたの計算は正しいが（こんな解を信じるなんて）あなたの物理的センスは言語道断だ.」

(Your calculation is correct, but your physical insight is abominable.)

p104

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(12)

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H = 530 km/s/Mpc

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(13)

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距離の測定方法

近づくとき音：高い音

遠ざかるとき音：低い音

光：赤方偏移光：青方偏移

(14)

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(15)

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(16)

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アインシュタイン，  

膨張宇宙をついに信じる

「宇宙項の導入はわが人生最大の過ちであった」

(Introduction of cosmological constant is the biggest blunder in my life.)

Einstein, 1947

p105

(17)

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周波数[Hz]

波長[nm]

1500 750 500 375 250

強度

T = 5500[K]

T = 5000[K]

T = 4500[K]

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Arno A. Penzias (1933‒) Robert W. Wilson (1936‒) ベル研究所，電波通信の実験

「どうしても取り除けないノイズがある」

「昼夜によらず，季節によらず，方向によらないノイズがある」

1978年，ノーベル物理学賞受賞

3.5K

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2006年，ノーベル物理学賞受賞

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小松英一郎氏の

viewgraph

より

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38万年

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http://chemreflux.blogspot.jp

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ルール1 宇宙を見ることは，昔を見ること

太陽は，8分ほど昔の姿．すばる（散開星団M45）は 400 年ほど昔の姿．遠くを見るほど，過去の姿をみている．

ルール2 見える宇宙と見えない宇宙がある

我々は「現在の宇宙」を見ることはできない．見えるのは，中央の「しずく」の部分．

ルール3 宇宙では，遠くの距離は要注意

我々が見える一番遠くからきた光は，「138億光年」先．

しかし，そのときに放たれた光源は，宇宙膨張によって，

470億光年のかなた．

私たちに見える宇宙＝しずく形の表面．

宇宙がどうやって誕生したのか＝ラッパ形の底の部分がどうなっているのか．

宇宙がどのように広がってきたか＝ラッパ形の表面の形はどうなっているのか．

宇宙は我々の宇宙だけか＝ラッパ形の向こうにも宇宙は他にあるのか．

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(37)

宇宙はどうやってはじまったのか．

宇宙に終わりはあるのか．

宇宙は何でできているのか．

宇宙の法則は何か．

宇宙にどうして我々がいるのか．

ダークマター問題未知の物質？

ダークエネルギー問題加速膨張の原因？

ダークエイジ問題

初代の星はどうやってできた？

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( Vera C Rubin (1928--2016)

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SN1987Aの2007年の画像

超新星爆発

＝燃え尽きた星の最後の爆発

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2011年，ノーベル物理学賞受賞

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宇宙年齢は，

137.99億年 2100万年

正体不明のダークエネルギーは，68.3％

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)

加速膨張？

P f vd S

(49)

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ビッグクランチ

どこかで加速膨張が終わり，やがて重力が強くなって最期には再び収縮する．

ビッグバンの逆戻りとなって，すべてが再び融合する

.

ビッグフリーズ，ビッグチリ

現在のまま宇宙は永遠に膨張を続け

,

すべての銀河が孤立し，やがて星は燃え尽きて温度ゼロ状態の「熱的な死」へ

.

ビッグリップ

今後もますます加速膨張をつづけ，やがては時空自体が引き裂かれ，銀河も星も何も構造が残らない

.

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