宇宙創成 サイモン・シン メモ２

以下は宇宙創成　サイモン・シンの下巻からのメモです。ｐｘｘは下巻のページを指します。

自然は私たちに、ライオンの尻尾だけしか見せてくれません。・・・私たちは、ライオンにくっついている一匹のシラミのようにしか、ライオンを見ることはできないのです。　ｐ10

ルメートルは、一般相対性理論によれば、宇宙は膨張すると論じた。　ｐ14

フリードマンのビッグバン・モデルによれば、宇宙は原初の原子から始まったのではなく、一点から始まった。言い換えると、そのとき宇宙全体は、無の状態にまで圧縮されていたことになる。　ｐ15

少年は医者に向かって、宇宙は膨張していると本で読んだが、膨れ上がって破裂したらすべてはおしまいだと話す。すると母親が口を挟んでこういった。「宇宙がなんだっていうの？あなたはブルックリンにいるのよ！ブルックリンは膨張していないの！」　ｐ17

（アインシュタインと2度目の妻エルザの）二人は巨大な百インチ・フッカー望遠鏡を見学した。驚いたことにエルザはあまり感心せず、「そうかもしれませんけど、夫は使用済み封筒の裏に走り書きをするような計算だけで、それをやってしまいますのよ」といった。　ｐ18

ルメートルはこう述べている。「科学者が、聖書に書いてあることは科学的に見ておかしいなどと心のなかで考えています。しかしそれは二項定理の中には正真正銘の宗教的教義が含まれているはずだと考えるようなものなのです」　ｐ23

多くの人が、彼（ブルガリア生まれの科学者、フリッツ・ツビッキー）のお気に入りの悪口である「球形のろくでなし」と呼ばれた。球はどこからみても同じに見えることから、球形のろくでなしは「どこからみてもろくでなし」という意味である。　ｐ25

彼（エディントン）はハップルの赤方偏移を「重要な結論を吊り下げるには、あまりにも細い糸である」といった。　ｐ31

1キログラムのラジウムは、30分で1リットルの水を沸騰させるだけのエネルギーを生み出す。・・・何千年もの間30分ごとに新しい水１リットルを沸騰させ続けることができる。　・・・最終的には同じ重量のダイナマイトよりも100万倍も多くのエネルギーを出すことになる。　ｐ37

ラザフォードにとって、この結果は衝撃的だった。「私の人生にかつてこれほど信じられない出来事が起こったことはなかった。それはちょうど、十五インチの砲弾を一枚のティッシュペーパーに向かって撃ったところ、跳ね返されてこっちに向かってきたというものだった」　ｐ47

原子のサイズは、陽子、中性子、電子の個数によって変わるが、一般には、直径が十億分の一メートルよりもさらに小さい程度である。しかしラザフォードの散乱実験は、原子核の直径はそれよりさらに十万分の一ほど小さいことを示唆していた。・・・仮に一個の水素原子をコンサートホール（たとえばロンドンのロイヤル・アルバート・ホール）を満たすぐらいに拡大したとすると、原子核は、だだっ広いホールのまん中にいる一匹の蚤ぐらいの大きさにまでなる。　ｐ51

1キログラムの水素が何らかのメカニズムで融合すると0.993キロのヘリウムとなり、・・・これは十万トンの石炭を燃やして得られるエネルギーに等しい。　ｐ59

天体物理学者たちは、太陽が1秒間に五億八千四百万トンの水素を五億八千万トンのヘリウムに転換し、失われた質量が太陽を輝かせるエネルギーになる過程を正しくイメージできるようになったのだ。・・・これからまだ何十億年もエネルギーを生み出し続けるだろう。　ｐ66

すでに見たように、この宇宙には、水素原子1万個に対してヘリウム原子はざっと1千個、酸素原子は2個、炭素原子は1個の割合で存在し、これ以外の元素をすべて合わせても炭素原子よりさらに少ない。　ｐ70

宇宙全体としての物質密度を見積もることができ、その結果は地球千個分の体積に1グラムの質量というものだった。　Ｐ77

アルファはビッグバンがあったと仮定することにより、ヘリウムの存在比を説明することができたのである。　Ｐ85

アルファとハーマンは、再結合の瞬間に放たれた大量の光の波長は、およそ千分の一ミリメートルだったと推定した。この波長は、プラズマの霧が晴れたときの宇宙の温度、摂氏三千度から直接引き出されたものである。・・・今日ではざっと１ミリメートルに伸びているだろうと予測した。・・・光のスペクトルの中ではいわゆるマイクロ波領域にある。　・・・このいわゆる宇宙マイクロ波背景放射の検出に成功した者は、ビッグバンが実際に起こったことを証明することになるだろう。　Ｐ104

彼（ゴールド）は、「夢の中の恐怖」の物語と同じように、時間とともに進展はするが、本質的には変化しない宇宙を思い描いたのである。　・・・　絶えず変化しているが変わらない例として川を挙げた。そのほかにも、たとえばレンズ条高積雲という雲がある。この雲は、強い風が吹くときでも山の頂に留まっている。・・・我々の肉体もまた、不変性を保ちながら変化するという、この原理の例になっている。　Ｐ119

ゴールドはさらに一歩進めて、「完全宇宙原理」を仮定した。この原理は、宇宙の中でわれわれがすんでいる小さな領域は、ほかのどの領域とも違わないだけではなく、宇宙の中でわれわれが生きるこの時代は、ほかのどの時代とも違わないというものだ。　Ｐ122

定常宇宙モデルは、赤ん坊銀河は宇宙全体に均一に散らばっていると予測するのに対し、ビッグバンモデルははるかかなたにしか見られないと予測する。　ｐ122

ホイルはその後、複雑な進化など到底起こらないことを示すドラマティックなたとえ話を思いついた。「竜巻が廃品置き場を通り過ぎたら、新品のボーイング７４７ジャンボジェットができていたというようなものである。」　ｐ125

ボンディーは・・・ホイルを擁護した。「そういう発言は、流体力学について発言する権利があるのは配管工と牛乳屋だけだというのと同じレベルだ」　ｐ126

教皇ピウス12世は、1951年11月22日に開かれた教皇庁科学アカデミーの会合に出席し、「現代自然科学に照らした神の存在証明」と題する演説を行った。教皇は特に、ビッグバン理論を強力に支持した。　ｐ140

彼（ルメートル）はこう述べた。「私に理解できる限りにおいて、この理論はあらゆる形而上学的ないしは神学的な問題の外側にとどまっています」　ｐ143

ソビエトの理論的指導者たちがビッグバンに敵対したのは、このモデルがマルクス＝レーニン主義のイデオロギーと相いれないためだった。特に、宇宙創造の瞬間があったとするモデルは何であれ、断じて認めるわけにはいかなかった。　ｐ145

ハップルは1953年9月28日に脳血栓のために死んだ。・・・実際、彼が世を去ったとき、委員会はまさに彼の受賞を発表すべく準備を進めていたのである。　Ｐ168

サンディッジの行った観測により、宇宙の年齢は100億年から200億年のあいだであることが明らかになった。　Ｐ173

ホイルは、極端な高温と高圧がさまざまな組み合わせになるために、幅広い質量領域の原子核ができるという決定的な事実をあきらかにした。　　Ｐ179

ホイルは、超新星の極端な環境によってめったにおこらない核反応が起こり、とくに重くて珍しい原子核が作られることをしめした。　Ｐ180

ホイルの研究がもたらしたもっとも重要な成果の一つは、星の死が元素構成の終着駅ではないとわかった事である。・・・第二世代の星は、最初から重い元素を含んでいるため、元素構成からは一歩先んじたスタートを切る。・・・われわれの太陽は、おそらく第三世代の星だろうと考えられている。　Ｐ181

マーカス・チャウンは、「われわれが生きるために、十億、百億、それどころか千億の星が死んでいる。われわれの血の中の鉄、骨の中のカルシウム、呼吸をするたびに肺にみちる酸素　すべては地球が生まれるずっと前に死んだ星たちの炉で作られたものだ」」　Ｐ181

 

ヘリウムを炭素に変える方法はないように思われた。・・・そこでホイルは、炭素１２には、ちょうど都合のよい質量をもつ励起状態が存在するはずだと結論した。・・・ホイルは、この宇宙に彼が存在しているという事実を前提に置いた。また彼は、自分は炭素を基礎とする有機体生物だという点に注目した。従って炭素は宇宙に存在しなければならず、それゆえ炭素を生成する方法が存在しなければならない。しかし炭素を生成する唯一の方法は、炭素の特定の励起状態が存在するかどうかにかかっている。結果として、その励起状態は存在するはずだ、と彼は結論した。ホイルは人間原理と呼ばれることになる論理を厳密に適用したのである。　Ｐ187

 

１０日をかけて炭素１２を調べた結果、ファウラーのチームは新しい励起状態を発見した。・・・これは科学者が人間原理を使って具体的な予測をし、正しいことが証明された最初にして唯一のケースである。　Ｐ190

 

重い元素の合成に関しては両モデルは引き分けたが、ヘリウムの合成を説明できるのはビッグバン・モデルだけだった。Ｐ192

 

驚くべきは、１９８３年のノーベル物理学賞がフレッド・ホイルにではなく、ウィリー・ファウラーに与えられたことだ。　Ｐ194

 

ベル研究所は、通信技術の応用研究に加えて純然たる基礎研究にもかなりの資金をつぎ込んだ。この研究所の一貫した運営哲学は、第一級の学術的な研究を行うことにより、好奇心と言う文化を育み、大学との懸け橋となればそれがいずれは商業的な利益にもつながっていくというものだ。商業的な利益の方はさておくとしても、ベル研究所はこれまでに成し遂げられた発見は、６個のノーベル物理学賞をさらい、十一人の受賞者をだしている。　Ｐ198

 

カールジャンスキーは弱冠二十六歳にして宇宙からの電波をはじめて検出し、その出所を突き止めた。　Ｐ202　

（彼は１９５０年、４４歳にして世を去った）　Ｐ255

 

このとき彼らは（ベンジアスとウィルソンは）偶然にも、宇宙論の歴史上もっとも重要な発見のひとつに出くわしたのである。あらゆる方角からたえまなくやってくるその雑音は、ビッグバンの名残り　宇宙が膨張をはじめてまもない時代のこだまだということに、二人は全く気がつかなかったのだ。やがて明らかになるように、腹だたしいその「雑音」は、ビッグバン・モデルの正しさを示すもっとも説得力のある証拠だったのである。　Ｐ235

 

セレンディピティ―という言葉は、１７５４年に作家のホラス・ウォルポールによってひねり出された造語である。　Ｐ205

 

こういう発見を私はセレンディピティ―と呼んでいます。・・・私は「セレンディップの三人の王子」という他愛もないおとぎ話を読んだのです。三人の王子が旅をしていると、偶然と賢慮により、探してもいなかったものがいつもみつかるのです。　Ｐ206

 

１９４８年のこと、ジョルジュ・ド・メストラルがスイスの田舎を歩いていると、トゲだらけの植物の種がズボンにたくさんくっついた。トゲは鉤のようになっていて、それが繊維のループにひっかかっていた。これがヒントになって発明されたのがベルクロ（マジックテープ）である。　Ｐ206

 

強力な瞬間接着剤の開発に取り組んでいたアート・フライは、簡単にはがれてしまう弱い接着剤を合成してしまった。・・・こうしてポストイットが生まれた。　Ｐ206

 

研究者たちがこの薬の有用な副作用に気づいたのは、臨床試験に参加した患者たちが、心臓病にはとくに効果がなさそうだったにもかかわらず、未使用分の薬を断固返したがらなかったからだ。　Ｐ207

 

アレグザンダー・フレミングがペニシリンを発見したのは、窓から飛び込んできた一片の青カビがシャーレに落ちて、培養していた細菌をころしたことに気がついたからだった。　Ｐ207

 

ライルは１９６１年までに五千の電波銀河をカタログにし、それらの分布を調べた。・・・結果は明白だった。ビッグ・バンモデルの予測通り、電波銀河は遠くになるほどありふれた存在になっていったのだ。　Ｐ217

 

あらゆる方角から絶え間なくやってくるその雑音は、ビッグバンの名残り　宇宙が膨張をはじめて間もない時代のこだまだということに、二人(ベンジアスとウィルソン）は全く気づかなかったのだ。　Ｐ235

 

ビッグバンのこだまは電波に姿を変えて、雑音としてペンジニアスとウィルソンの電波望遠鏡に検出されたのである。・・・宇宙マイクロ波背景放射として知られるようになった。Ｐ236

 

ホイルは「ビッグバン宇宙論は、熱狂的な激しさで科学者集団の心をわしずかみにしている。この熱狂が創世記の冒頭への根深い愛着からでているのは明らかであり、宗教的根本主義がもっともよく表れているところだ」　Ｐ250

 

初期の宇宙は極度になめらかで均質な物質のスープだった。そのなかのごく微小な密度のゆらぎが引き金となって、数十億年の時間を経て、密度の高い銀河と密度のほとんどゼロのからっぽの空間という、途方もない密度格差をもつ宇宙が出来上がった。　ｐ258

 

統計解析は込み入っていたにせよ、ジョージ・スムートが世界に向けたメッセージはシンプルだった。創造の瞬間からおよそ三十万年後、宇宙のいたるところに十万分の一程度の密度のゆらぎが存在し、それが時間とともに成長して、ついには今日みられる銀河になった。　・・・ここにパラダイムシフトは完了したのである。　ｐ283

 

観測によれば、銀河の周辺部にある星は非常に大きな速度で運動しており、銀河内部にあるすべての星からの重力を合わせても、周辺部の星が宇宙のかなたに飛び去らないようにつなぎとめておくには足らないことが示されたのだ。ｐ305

 

暗黒物質の性質や量に関しては、はっきりとした手がかりはほとんど得られていない。　ｐ306

 

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