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Calculating...

えー、ちょっと今回はね、第22章、やっていこうかな、と。あの、マスタ・マークのクォーク、っていうね、ちょっと難しい話になるんだけど。

えっとね、昔、1911年とかに、C.T.R.ウィルソンっていうイギリスの科学者がいて、よくベニビス山っていうスコットランドのね、めっちゃ湿気のある山の頂上に登って、雲の構造を研究してたんだよね。でも、なんか、もっと簡単な方法があるんじゃないかって思いついて。で、ケンブリッジ大学のキャベンディッシュ研究所に戻ってから、人工雲室っていうのを作ったんだって。要は、空気を冷やしたり湿らせたりして、実験室で雲のモデルを作れる装置ね。

そしたら、それがうまく動いて、しかも、予想外のいいことがあったんだよね。ウィルソンがアルファ粒子を雲室に通して雲を作ったら、飛行機雲みたいに、はっきりした跡が残ったんだよ。これって、つまり、亜原子粒子が実際に存在することを示す証拠になったんだよね。粒子検出器の発明ってやつ。

で、その後、キャベンディッシュ研究所の別の科学者たちが、もっと強力な陽子ビーム装置を作ったり、アーネスト・ローレンスがカリフォルニア大学バークレー校で、有名なサイクロトロン、別名、原子粉砕機を作ったりしたんだよね。昔はそういう名前で呼ばれてたらしいんだけど。これらの装置の原理は、基本的に同じで、陽子とか、帯電した粒子を、ぐるぐる回ったり、まっすぐ進んだりさせて、すごいスピードで加速させて、別の粒子にぶつけて、何が飛び散るかを見るっていう。だから、原子粉砕機って呼ばれてたんだよね。まあ、厳密には科学とは言えないかもしれないけど、だいたい、これでうまくいってたんだよね。

で、物理学者たちがどんどん大きくて、野心的な機械を作るにつれて、次から次へと、新しい粒子とか、粒子の仲間を発見したり、予測したりするようになったんだよね。パイ中間子とか、ミュー粒子とか、ハイペロンとか、メソンとか、K中間子とか、ヒッグス粒子とか、中間ベクトルボソンとか、バリオンとか、タキオンとか。もう、物理学者自身が、ちょっと嫌になってくるくらい。ある学生がエンリコ・フェルミに、ある粒子の名前を聞いたら、「もし、私がこれらの粒子の名前を全部覚えていたら、私は植物学者になっていただろう」って答えたんだって。

でね、今では、加速器の名前が、フラッシュ・ゴードンに出てくる武器みたいになってきてて。超陽子シンクロトロンとか、大型電子陽電子コライダーとか、大型ハドロンコライダーとか、相対論的重イオンコライダーとか。使うエネルギーも、とんでもないことになってて。夜間しか動かせないものもあるんだって。起動すると、近所の町の明かりが暗くなるから。で、粒子をすごい状態にして、電子が1秒以内に7キロのトンネルを47000周もするんだって。

しかも、科学者たちが、うっかりブラックホールを作ったり、あるいは「ストレンジクォーク」っていうのを作っちゃうんじゃないかって心配されてるんだよね。理論的には、そういう粒子が、他の亜原子粒子と相互作用して、連鎖反応を起こして、完全に制御不能になる可能性があるんだって。でも、まあ、今こうしてこのポッドキャストを聴いてるってことは、そういうことは起こらなかったってことだよね。

粒子の探索って、すごい集中力が必要なんだよね。粒子は小さいし、速いし、それに、すぐに消えちゃうんだよ。0.000 000 000 000 000 000 000 001秒(10のマイナス24乗秒)っていう、ありえないくらい短い時間で現れて消えちゃうんだって。一番元気のない不安定な粒子でも、0.000 000 1秒(10のマイナス7乗秒)しか存在しないんだよ。

あと、ほとんど捉えられない粒子もいるんだよね。毎秒、1兆個の1兆倍の1兆倍もの、小さくて質量がほとんどないニュートリノが地球に届いてるんだけど、太陽の熱核反応で放出されたやつね。それが、地球とか、地球上のあらゆるもの、私たちも含めて、まるで何もないみたいに通り過ぎていくんだって。で、科学者たちは、ほんの少しの粒子を捉えるために、地下室、たいていは廃鉱の中で、57000立方メートルもの重水、つまり、重水素をたくさん含んだ水を入れた容器を使うんだよね。他の種類の放射線の邪魔を受けないように。

で、ごくまれに、通り過ぎるニュートリノが、水の中の原子核にぶつかって、ほんの少しのエネルギーを発生させるんだって。科学者たちは、そのほんの少しのエネルギーを数えて、宇宙の基本的な性質を少しずつ理解していくんだよね。1998年に、日本の観測者たちが、ニュートリノには質量があるって報告したんだけど、電子の1000万分の1くらいだって。

でね、最近、粒子の探索に本当に必要なのは、お金なんだよね。しかも、たくさんのお金。現代物理学では、探しているものの大きさと、必要な装置の大きさが、反比例するんだよね、面白いことに。ヨーロッパ原子核研究機構、CERNっていうんだけど、そこは、まるで小さな都市みたいなんだよ。フランスとスイスの国境にまたがってて、3000人の従業員がいて、数平方キロメートルの広さがあるんだって。エッフェル塔よりも重い磁石がずらっと並んでて、その周りに、26キロメートルくらいの地下トンネルがあるんだよ。

ジェームズ・トレフィルっていう人が言ってたんだけど、原子を壊すのは簡単なんだって。蛍光灯をつけるだけでいいんだから。でも、原子核を壊すには、たくさんのお金と電力が必要なんだよね。粒子をクォーク、つまり、粒子を構成する粒子に変えるには、もっと多くの電気と、もっと多くのお金が必要なんだって。数兆ワットの電気と、中央アメリカの小さな国一国の予算に相当するお金。CERNの新しい大型ハドロンコライダーは、2005年に運転を開始する予定で、14兆ワットのエネルギーを発生させるんだって。建設費は15億ドル以上。ちなみに、この費用のかかるプロジェクトには、実用的な副産物があって。ワールドワイドウェブ、WWWは、CERNの科学者、ティム・バーナーズ=リーが1989年に発明したんだって。

でもね、この数字は、スーパー超伝導コライダーっていうのが、もし建設されていたら、発生させたエネルギーと建設費に比べれば、ほんのわずかなものなんだよね。1980年代に、テキサス州の近くで、スーパー超伝導コライダーの建設が始まったんだけど、アメリカ議会と超衝突して、結局、建設されなかったんだよね。このコライダーの目的は、科学者たちが、宇宙の最初の10兆分の1秒に近い状態を再現して、「物質の究極の性質」を探求することだったんだって。粒子を84キロメートルのトンネルに入れて、99兆ワットっていう、信じられないくらいのエネルギーを得る予定だったんだって。壮大な計画だったんだけど、建設費が80億ドル(最終的には100億ドルに増加)もかかって、毎年の運営費も数億ドルかかるんだって。

これは、歴史上、お金を地中に注ぎ込んだ最高の例かもしれないね。アメリカ議会は、22億ドルを使って、22キロメートルのトンネルを作った後、このプロジェクトを中止したんだよね。今では、テキサス人は、宇宙で一番高い地中の穴を持っていることを誇りに思えるかもしれないね。私の友達で、「バリュー・フォートレス」の著者、ジェフ・グーンが言ってたんだけど、「それは、実際には、だだっ広い空き地で、周りに、がっかりした小さな町が点在しているだけなんだ」って。

スーパーコライダーが頓挫した後、粒子物理学者たちは、ちょっと視野を狭めたんだよね。でも、普通のプロジェクトでも、コストはかなりすごいことになってて。他の、まあ、ほとんどどんなプロジェクトと比べても。サウスダコタ州のリードにある廃鉱、ホームステーク鉱山にニュートリノ観測所を建設するっていう提案があって、そのコストは5億ドルもかかるんだって。しかも、毎年の運営費は別。さらに、2.81億ドルの「一般的な改修費」もかかるんだって。その一方で、イリノイ州のフェルミラボの粒子加速器は、材料を更新するだけで2.6億ドルかかるんだって。

つまり、粒子物理学は、お金がかかる事業だけど、でも、すごい成果も得られる事業なんだよね。今日では、粒子の数は、150種類を超えてて、さらに100種類くらいが存在する可能性があるんだって。でも、残念ながら、リチャード・ファインマンが言ったように、「これらの粒子がどう関係しているのか、自然が彼らに何をさせたいのか、お互いにどうつながっているのかを理解するのは難しい」んだよね。箱を開けるたびに、中には、また閉じた箱が入っているんだよね。光速を超える速度で運動するタキオンが存在すると考える人もいるし、重力の根源である重力子を見つけたいと願う人もいる。私たちがどこまで掘り下げているのか、今はまだわからないんだよね。カール・セーガンは、著書「コスモス」の中で、電子の奥深くまで掘り下げていくと、電子自体が宇宙になっていることに気づき、1950年代のSF小説を思い出すだろうって言ったんだよね。「内部では、はるかに小さな別の粒子が、現地の銀河や小さな構造を構成しており、それらはそれ自体が次のレベルの宇宙であり、永遠に続くプロセス、宇宙の中の宇宙、終わりがない──上にも同じように」って。

私たちほとんどの人にとって、それは想像もできない世界だよね。最近では、粒子物理学の入門書を読むだけでも、言語の壁を乗り越えなければならないんだよね。例えば、「帯電したπ中間子と反π中間子は、それぞれ、ミュー粒子と反ニュートリノ、および、反ミュー粒子とニュートリノに崩壊し、平均寿命は2.603×10のマイナス8乗秒である。中性π中間子は、2つの光子に崩壊し、平均寿命は約0.8×10のマイナス16乗秒である。ミュー粒子と反ミュー粒子はそれぞれ……」とかね。しかも、この文章は、普段は文章がわかりやすいスティーブン・ワインバーグが、一般読者のために書いた本から引用したものなんだよね。

1960年代に、カリフォルニア工科大学の物理学者、マレー・ゲルマンが、事態を単純化しようとして、新しい粒子の分類法を発明したんだよね。スティーブン・ワインバーグの言葉を借りると、それは実際に「ある程度、大量のハドロンを再び見やすくした」んだって。ハドロンっていうのは、物理学者が、強い核力の影響を受ける陽子、中性子、その他の粒子を指すときに使う言葉ね。ゲルマンの理論では、すべてのハドロンは、もっと小さくて、さらに基本的な粒子で構成されているんだって。彼の同僚、リチャード・ファインマンは、ドリーみたいに、これらの新しい基本粒子をパルトンと呼びたがったんだけど、それは認められなかったんだって。結局、それらはクォークと呼ばれるようになったんだよね。

ゲルマンは、小説「フィネガンズ・ウェイク」の一節からこの名前を取ったんだ。「マスタ・マークにクォークを3つ!」。鋭い物理学者たちは、ストークスやラークスをその言葉の韻にしようとしたけど、ジョイスが考えていたのは、ほぼ明らかに後者の発音だったんだよね。クォークの基本的な簡潔さは、長くは続かなかったんだって。クォークについて詳しく知るにつれて、さらに細かい分類が必要になったんだよね。クォークは小さすぎて、色や味、その他の識別できる化学的特性を持つことはできないけど、それでも、アップ、ダウン、ストレンジ、チャーム、トップ、ボトムの6種類に分類されたんだよね。物理学者たちは、不思議なことに、それらをまとめて「フレーバー」と呼んでるんだって。さらに、それらは、赤、緑、青の3色に分けられたんだよね。これらの名前は、元々、サイケデリックな時代にカリフォルニアで使われていたんじゃないかって疑われてるんだって。それは、完全に偶然ではないんだよね。

で、最終的に、いわゆる標準模型が登場したんだよね。亜原子世界にとって、それは、一種の部品箱なんだって。標準模型の構成要素は、6種類のクォーク、6種類のレプトン、5種類の既知のボソン、1種類の仮説的なボソン(つまり、スコットランドの科学者、ピーター・ヒッグスの名前にちなんで名付けられたヒッグス粒子)、そして、4つの物理的な力のうちの3つ、強い核力、弱い核力、電磁力。

この配置は、実際には、物質の基本的な材料の中にクォークがあることを示しているんだよね。クォークは、グルーオンという粒子によって結合されていて、クォークとグルーオンは、一緒に原子核の材料、つまり、陽子と中性子を形成してるんだよね。レプトンは、電子とニュートリノの源。クォークとレプトンは、まとめてフェルミオンと呼ばれるんだよね。ボソン(インドの物理学者、S.N.ボーズの名前にちなんで名付けられた)は、力を生み出して運ぶ粒子で、光子やグルーオンが含まれるんだよね。ヒッグス粒子は、存在するかもしれないし、存在しないかもしれない。それは、完全に、粒子に質量を与えるために発明されたものなんだって。

見てわかるように、このモデルは、ちょっと不格好なんだけど、粒子の世界のすべてを説明するために使える、一番簡単なモデルなんだよね。ほとんどの粒子物理学者は、リオン・レーダーマンが1985年のテレビ番組で言ったように、標準模型は、あまり優雅ではなく、あまり簡潔ではないと思ってるんだ。「それは複雑すぎて、恣意的なパラメーターが多すぎる」ってレーダーマンは言ってるんだ。「私たちは、私たちが知っている宇宙を創造するために、創造主がなぜ20個のドアノブを回して、20個のパラメーターを設定する必要があったのかを、実際には理解していないんだ」って。実際、物理学の仕事は、究極の簡潔さを探求することなんだけど、今まで、すべてが美しい混乱に陥っているんだよね。あるいは、レーダーマンが言ったように、「私たちは、この絵が美しくないということを深く感じているんだ」って。

標準模型は不格好なだけでなく、不完全なんだよね。まず、重力については何も語っていないんだよね。標準模型全体を探しても、なぜテーブルの上に置いた帽子が天井に飛ばないのかを説明するものはないんだよ。粒子に質量を与えるためには、仮説的なヒッグス粒子を導入しなければならないんだけど、それが本当に存在するかどうかは、21世紀の物理学で解決しなければならないんだよね。ファインマンが心から思っていたように、「したがって、私たちは、この理論が正しいのか間違っているのかわからず、板挟みの状態にあり、それが少し間違っているか、少なくとも不完全であることは確かだ」って。

物理学者たちは、すべてをまとめようとして、いわゆる超弦理論を考え出したんだよね。この理論は、以前、私たちが粒子だと考えていたクォークとレプトンは、実際には「弦」、つまり、振動するエネルギーの弦であり、それらは、私たちが知っている3つの次元、つまり、空間の次元と時間、そして、私たちがまだ知らない7つの別の次元を含む、11次元の中で揺れ動いていると仮定しているんだよね。この弦は非常に小さくて、点粒子と見なすことができるんだって。

余分な次元を導入することで、超弦理論は、科学者が量子力学の法則と重力の法則を比較的調和的に組み合わせることができるようにするんだけど、それはまた、科学者がこの理論について行うすべての説明が、公園のベンチに座っている見知らぬ人があなたにアイデアを話しているのを聞いて、ゆっくりと立ち去るのと同じように、不安に聞こえることを意味するんだよね。例えば、物理学者のミチオ・カクは、超弦理論の観点から、宇宙の構造を次のように説明しているんだ。雑種弦は、閉じた弦で構成されており、時計回りの振動モードと反時計回りの振動モードの2つの振動モードがあり、異なる方法で扱われる必要がある。時計回りの振動は、10次元空間に存在する。反時計回りの振動は、26次元空間に存在し、そのうち16次元は圧縮されている。(カルツァの元の5次元空間では、5番目の次元が円に巻かれて圧縮されていることはわかっている。)

とかね。350ページくらい、延々と続くんだよね。

弦理論は、さらに、いわゆるM理論を生み出したんだよね。この理論は、いわゆる「膜」の表面を、物理学の世界の魂に取り入れたんだよね。ここに至って、私たちは、ほとんどの人が降車すべき知識の高速道路の駅に到着したのかもしれないね。以下は、ニューヨーク・タイムズ紙からの引用で、できるだけ簡単な言葉で、一般読者にこの理論を説明しているんだ。

その遠い遠い昔、火成プロセスは、平らで空っぽの膜のペアから始まった。それらは、お互いに平行に、巻き上げられた5次元空間にあった……2つの膜は、5番目の次元の壁を構成し、おそらく、もっと遠い昔に、量子ゆらぎとして無から発生し、その後、消え去った。

反論することも、理解することもできないよね。ちなみに、「火成」は、ギリシャ語に由来し、「燃焼」を意味するんだって。

現在、物理学の問題は、ポール・デイヴィスがネイチャー誌で言ったように、「物理学者でない人は、あなたが常識的な奇人なのか、それとも、完全に狂っているのかを区別することがほとんど不可能」なレベルに達しているんだよね。面白いことに、2002年の秋、この問題は重要な局面を迎えたんだよね。2人のフランス人物理学者、双子の兄弟、イゴール・ボグダノフとグリシュカ・ボグダノフが、「想像上の時間」や「クーパー・シュウィンガー・マーティン条件」などの概念を含む、極めて高密度の理論を提唱したんだよね。それは、無、つまり、ビッグバン以前の宇宙を描写することを目的としていて、その時期は、物理現象とその特性が生まれる前に起こったため、ずっと知ることができないと考えられていたんだよね。

ボグダノフ理論は、ほとんどすぐに、物理学者の間で論争を引き起こしたんだよね。それは、ナンセンスなのか、天才的な成果なのか、それとも、詐欺なのか。「科学的な観点から見ると、それが多少、完全にナンセンスであることは明らかだ」と、コロンビア大学の物理学者、ピーター・ヴォイトはニューヨーク・タイムズの記者に語ったんだ。「しかし、最近では、それは、他の多くの文献と大差ないんだ」って。

カール・ポパーは、スティーブン・ワインバーグから「現代科学哲学者の泰斗」と呼ばれていたんだけど、彼はかつて、物理学には究極の理論はない可能性が高い、つまり、すべての説明には、さらなる説明が必要であり、「永遠に続く、ますます基本的な原理の連鎖」を形成すると提唱したんだよね。それとは対照的な可能性は、その知識は、私たちが完全に理解できないかもしれないということなんだって。「幸いなことに、今日まで」と、ワインバーグは「究極理論の夢」の中で書いているんだけど、「私たちの理性のリソースは、まだ枯渇していないようだ」って。

ほぼ確実に、この分野には、さらに多くの洞察が生まれるだろうし、ほぼ同じくらい確実に、それらの洞察は、私たちのほとんどが理解できないものになるだろうね。

20世紀中頃の物理学者たちが、小さい世界を困惑しながら観測していたとき、天文学者たちは、同じように注目すべきことに、大きい宇宙の理解も不完全であることに気づいたんだよね。

前回話したように、エドウィン・ハッブルは、私たちの視野にあるほとんどすべての銀河が私たちから遠ざかっており、その後退速度と距離は比例していることを確認したんだよね。銀河が遠ければ遠いほど、運動速度が速いんだって。ハッブルは、これを簡単な方程式で表現できることを発見したんだよね。Ho=v/d(Hoは定数、vは銀河が飛び去る速度、dは私たちからの距離)。

それ以来、Hoはハッブル定数と呼ばれ、その方程式全体はハッブルの法則と呼ばれるようになったんだよね。ハッブルは、自分の方程式を使って、宇宙の年齢を約20億年と計算したんだよね。この数字は、ちょっとおかしいんだよね。なぜなら、20世紀20年代末までには、宇宙にある多くのもの、おそらく地球自体も含めて、それよりも古いことがますます明らかになっていたから。この数字を改善することは、宇宙学界がずっと関心を寄せてきたことなんだよね。

ハッブル定数について、常に変わらないのは、その評価に対する意見が分かれることなんだよね。1956年に、天文学者たちは、ケフェイド変光星が、彼らが考えていたよりも多様であることを発見したんだよね。ケフェイド変光星は、1種類ではなく、2種類に分けられるんだって。そこで、彼らは再計算を行い、宇宙の新しい年齢は約70億年から200億年であるという結論に達したんだよね。特に正確ではないけど、少なくとも十分に古くて、地球の形成を網羅できるようになったんだよね。

その後、ハッブルがウィルソン山天文台の後継者であるアラン・サンデージと、フランス生まれのテキサス大学の天文学者、ジェラール・ド・ヴォーキュルールの間で、長年にわたる論争が勃発したんだよね。サンデージは、数年間の慎重な計算の後、ハッブル定数の値は50であり、宇宙の年齢は200億年であるという結論に達したんだよね。ヴォーキュルールも同様に自信を持っていて、ハッブル定数は100だと言ったんだよね。(もちろん、「定数は50」とか「定数は100」が具体的に何を意味するのかを知る権利があるんだけど、答えは天文量の測定単位にあるんだよね。会話の中を除いて、天文学者は光年を使わず、「パーセク」という距離の単位を使うんだ。それは、一般的に使用されている、恒星視差と呼ばれる測定方法に基づいていて、3.26光年に相当する。本当に大きいスケールだよね。その定数は、100万パーセクあたりのキロメートル毎秒数で表されるんだ。したがって、ハッブル定数が50であるということは、「100万パーセクあたり、毎秒50キロメートル」を意味するんだよね)。これは、宇宙の大きさと年齢は、サンデージが考えていたものの半分に過ぎない、つまり、100億年であることを意味するんだよね。1994年、事態は突然、さらに不確実になったんだよね。カリフォルニア州のカーネギー天文台のチームが、ハッブル宇宙望遠鏡の測定結果に基づいて、宇宙の年齢はわずか80億年であると提唱したんだよね。彼ら自身も認めているように、この年齢は、宇宙にある特定の恒星の年齢よりも若かったんだよね。2003年2月、アメリカ航空宇宙局とメリーランド州のゴダード宇宙飛行センターからのチームが、ウィルキンソン・マイクロ波異方性探査機と呼ばれる新しい衛星を使って、宇宙の年齢は137億年で、誤差は約1000万年であると自信を持って発表したんだよね。事態は、少なくともしばらくの間は、落ち着いたんだよね。

最後の結論を出すのは、本当に難しいんだよね。なぜなら、解釈の余地が大きすぎる場合が多いから。あなたが夜に空き地に立っていて、遠くにある2つの電灯の間の距離を特定したいと想像してみて。簡単な天文学のツールを使えば、2つの電球の明るさが同じであること、そして、一方の電球が、もう一方の電球よりも50%遠い距離にあることを簡単に特定できるよね。でも、特定できないのは、近くにある電球が、例えば、37メートル離れたところにある58ワットの電球なのか、それとも、36.5メートル離れたところにある61ワットの電球なのか、ということなんだよね。さらに、地球の大気の変化、星間塵、背景の恒星からの光の汚染、その他多くの要因によって引き起こされる歪みを考慮しなければならないんだよね。したがって、あなたの計算結果は、一連の入れ子になった仮定に基づいて行われることになり、そのどれもが論争を引き起こす可能性があるんだよね。もう1つの問題は、天体望遠鏡を使うには、いつもコストがかかるということで、歴史的には、赤方偏移を測定するには、天体望遠鏡を長時間使用する必要があり、驚くほどお金がかかったんだよね。1枚のフィルムを得るのに、丸一晩かかることもあったんだよね。その結果、天文学者は、ごくわずかな証拠に基づいて結論を下さなければならなかった(または、そうすることに同意した)んだよね。宇宙学に関しては、ジャーナリストのジェフリー・カールが指摘しているように、私たちは「モグラ塚のような証拠の上に、山のような理論を構築している」んだよね。あるいは、マーティン・リースが言ったように、「私たちの現在の満足(私たちの認識状態に)は、データの欠如を反映しているのかもしれないし、理論の素晴らしさを反映しているのではないのかもしれない」んだよね。

ちなみに、この不確実な状態は、比較的近いものにも、遠い宇宙の果てにも当てはまるんだよね。天文学者が、M87銀河は6000万光年離れたところにあると言うとき、ドナルド・ゴールドスミスが言ったように、彼らは実際には、それが約4000万〜9000万光年の間にあると言っているんだよね。それは、完全に同じことではないんだよね。大きい宇宙のことになると、当然、誇張されるんだよね。そう考えると、私たちが現在持っている宇宙に関する最良の推定値は、120億〜135億年の間にあるようだけど、意見が一致するには、まだまだ遠いんだよね。

最近、宇宙は、私たちが思っていたほど大きくはない、つまり、私たちが遠くを見つめて見ている一部の銀河は、単なる映像であり、反射した光から生じた重複像であるという、面白い理論が提唱されているんだよね。

実際、私たちが知らないことはたくさんあるんだよね。少なくとも、宇宙がどのように構成されているのかという、非常に基本的なレベルにおいてね。科学者たちが、物事を維持するために必要な物質の量を計算するとき、結果は常に、はるかに少ないんだよね。宇宙の少なくとも90%、おそらく99%は、フリッツ・ツビッキーが考えた「暗黒物質」で構成されているようだ、つまり、本質的に私たちが見ることができないものでね。私たちは、ほとんど見ることができない宇宙に住んでいて、どうすることもできないんだって考えると、ちょっと気分が悪いよね。少なくとも、2つの主要な容疑者の名前が注目されているんだよね。それらは、「WIMP」(「弱い相互作用を持つ大質量粒子」、つまり、ビッグバンから残された目に見えない微小な物質)か、「MACHO」(「ハロー内の大質量コンパクト天体」、実際には、ブラックホール、褐色矮星、その他の光が弱い恒星の別の言い方)のどちらかだと言われているんだよね。

粒子物理学者は、粒子、つまり、WIMPとしての説明を支持する場合が多く、天体物理学者は、天体、つまり、MACHOとしての説明を支持する場合が多いんだよね。MACHOは、一時期、優勢だったんだけど、十分な量が見つからなかったので、風向きはWIMPに変わったんだよね。問題は、WIMPが一度も発見されたことがないということなんだよね。それらは相互作用が弱いため、識別するのが難しいんだよね(たとえ、それらが存在すると仮定しても)。宇宙線が、あまりにも多くの干渉を引き起こすんだよね。したがって、科学者たちは、地下深くまで潜らなければならないんだよね。地下1キロメートルの場所では、宇宙線の衝撃強度は、地上の100万分の1に過ぎないんだよね。でも、これをすべて加えても、ある批評家が言ったように、「宇宙は、決算書上で3分の2も足りないんだよね」。今のところ、私はそれらを「DUNNOS」(どこかにある未知の非反射性で測定不能な物体)と呼んでおこうかな。

最近、宇宙の銀河は、私たちから遠ざかっているだけでなく、遠ざかる速度がますます速くなっているという兆候があるんだよね。これは、人々の予想に反するんだよね。宇宙は暗黒物質で満たされているだけでなく、暗黒エネルギーでも満たされているようだ。科学者たちは、これを真空エネルギーまたは第五元素と呼ぶことがあるんだよね。いずれにせよ、宇宙は絶えず膨張しているようで、それが一体何なのかを説明できる人は誰もいないんだよね。宇宙は空っぽの空間に、物質と反物質の粒子が絶え間なく生成されたり消滅したりしていて、それらが、宇宙をますます速い速度で外側に押し出しているんだという理論もあるんだよね。信じられないことに、これをすべて解決するのは、まさにアインシュタインの宇宙定数なんだよね。それは、宇宙が絶えず膨張しているという仮説に反論するために、彼が一般相対性理論の中に導入したものであり、彼自身が「私の人生で最大の失敗」と呼んだ、ほんのわずかな計算式だったんだよね。今となっては、彼は結局、正しかったんだよね。

結局のところ、私たちは、年齢を正確に計算できない宇宙に住んでいて、私たちの周りには、私たちからの距離や、お互いの距離を完全には知らない恒星があり、宇宙は、私たちが識別できない物質で満たされていて、宇宙は、私たちがその性質を本当に理解していない物理学の法則に従って運行しているんだよね。

という、とても不確かな基調で、地球に戻って、私たちが確かに理解していること、もっと正確に言うと、あなたがこれまで、私たちがそれを完全に理解していないということを聞いて驚かないかもしれないけど、私たちが長い間理解していなかったこと、そして、私たちが今理解していることについて考えてみようかな。

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