膨張宇宙
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救急車などの緊急車両が通過するとき、 通過する直前のサイレンの音と、通過した直後の音が、異なって聞こえます。 これは、高校物理で学ぶ「ドップラー効果」によるものです。 ハッブルは、天体観測をしているとき、“重大なこと”に気付きますが、 それは、この「ドップラー効果」による仕業でした。  学ぶ項目を、ステップを細かく分けて一覧にしました。 「この項目は大丈夫だな。」と思うものは飛ばしてもらって結構です。 自分に必要な項目だけを学べば良いでしょう。 カッコ内は、文部科学省の学習指導要領に従った、目安となる履修学年です。 【ドップラー効果】 （０１）音源が近づく（高２）・・・音は、高くなります。 なぜ？ （０２）音源が遠ざかる（高２）・・・音は、低くなります。 なぜ？ （０３）観測者が近づく（高２）・・・音は、高くなります。 なぜ？ （０４）観測者が遠ざかる（高２）・・・音は、低くなります。 なぜ？ 【ハッブルの法則】 （０５）ウィルソン天文台・・・２０世紀初頭、世界屈指の天文台でした。 （０６）エドウィン・ハッブル・・・渦巻星雲のセファイドを観測していました。 （０７）ハマソン・・・ハッブルの助手です。 「赤方偏移」を観測しました。 （０８）赤方偏移・・・波長が赤い方へずれていることです。 「ドップラー効果」によるものです。 （０９）ハッブルの法則・・・遠くにある星ほど、速く遠ざかっています。 （１０）膨張宇宙・・・つまり、「宇宙は広がり続けている」ということです。 【ビックバン理論】 宇宙の膨張を過去にさかのぼると、ある時点で、宇宙の物質のすべてが１点に凝縮されていたことになります。 宇宙の最初は、大爆発を起こして、高温・高圧な状態から始まった・・・という考えを 「ビックバン理論」と言います。 宇宙が恒久的なものでないとすると、２つの疑問が生じます。 ①宇宙は、どのようにして始まったのか？ ②そして、最終的には、どうなってしまうのか？ 宇宙の始まり方が分かれば、この宇宙全体が、どのようなものか分かるかも知れません。 宇宙の全体像を知るには、宇宙をできるだけ広く観測すると同時に、 宇宙初期に何が起きていたかを探ることが重要です。 幸いなことに、宇宙の観測は、原理的に、（遠くの宇宙を見ること）＝（過去の宇宙を見ること）です。 例えば、１０億光年先の宇宙を観測すると、１０億年前の宇宙の姿を見ていることになります。 したがって、宇宙を、できるだけ遠くまで観測することが重要です。 【理論物理学】 現在、宇宙誕生後約３８万年の“初期宇宙”まで、さかのぼって探ることは可能です。 しかし、それ以前の宇宙を、電磁波で直接探ることができません。 「ニュートリノ」や「重力波」を活用すれば、３８万年後より前の宇宙を観測できるかも知れませんが、 現時点では、実用化に至っていません。 そこで、３８万年以前の宇宙を考える手段として、 「素粒子物理学」など、物理学を用いた理論的な方法が用いられています。 「天体の観測」に戻る |
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