宇宙には、長さ、幅、高さ、そして時間の4つの次元がある - 写真：NASA
1世紀以上前、 科学者アルバート・アインシュタインは宇宙は静止していると信じ、「宇宙定数」を提唱しました。しかし、天文学上の発見によってすべてが変わりました。宇宙は静止しているのではなく、時間とともに常に膨張しているのです。
さらに驚くべきことは、宇宙には単一の「中心」が存在しないということです。これを理解するには、全く新しい視点から世界を見る必要があります。
静止宇宙仮説
1915年、アルバート・アインシュタインは一般相対性理論を発表しました。この理論は、人類の空間と時間に対する認識を一変させました。アインシュタインは、宇宙は静的であると仮定しました。つまり、その大きさと形状は時間とともに変化しないということです。銀河は無限で永遠の空間に静止しているのです。
しかし、しばらくして天文学者たちはより強力な望遠鏡で遠方の銀河を観測し始め、これらの銀河からの光が「赤方偏移」していることを発見しました。これは銀河が地球から遠ざかっていることを示す物理現象です。
具体的には、天文学者のエドウィン・ハッブルが 2 つの革命的な発見をしました。
1920 年代初頭、ハッブルは、科学者たちが語っていた「島宇宙」が実際には銀河であり、私たちの天の川銀河よりもはるかに遠くに位置していることを証明しました。
その10年後、彼は平均するとすべての銀河が私たちから遠ざかっていることを発見し、世界にさらなる衝撃を与えた。
これは当時、信じ難い真実を意味していました。宇宙は静止していないのです。ハッブルの発見は宇宙論の新たな時代を切り開き、今日私たちが知っている膨張宇宙の概念の基礎を築きました。
これは歴史的な転換点でした。宇宙は静止しているのではなく、常に膨張しているのです。アインシュタインは後に、当初の仮説が間違っていたことを認めざるを得なくなり、それを「生涯最大の失策」と呼びました。
宇宙は膨張しているが「中心」はない
宇宙には人類が完全に理解していない無数の謎が隠されている - 写真: AI
不思議ですね。宇宙が膨張しているなら、その中心はどこにあるのでしょうか？地球が中心なのでしょうか？
答えはノーです。
想像してみてください。望遠鏡であらゆる方向の銀河を見ると、どれも私たちから遠ざかっているように見えます。実際、銀河が遠くなるほど、その速度は速くなります。これは地球が中心にあるという意味ではなく、宇宙全体が同時に膨張しているという意味です。
言い換えれば、銀河が「飛び去っている」のではなく、銀河間の空間が時間の経過とともに拡大しているということです。
身近な例として風船が挙げられます。風船の表面に点を接着したと想像してみてください。風船を膨らませると、点同士は表面上を動いていないにもかかわらず、少しずつ離れていきます。距離が広がるのは、点が動いているからではなく、風船の表面が膨張しているからです。
宇宙でも同じことが言えます。銀河は表面上の点のようなもので、宇宙空間はその球体の殻のようなものです。宇宙が膨張するにつれて、すべての銀河は固定された中心を持たずに、同時に互いに遠ざかっていきます。
空間、時間、そして「第四次元」
私たちが宇宙を視覚化するのが難しい理由の一つは、私たちの直感が世界を縦、横、高さの三次元で捉えることに慣れているからです。しかし、私たちの宇宙は三次元だけでなく、時間という四次元も持っています。
一般相対性理論では、空間と時間は「時空」と呼ばれる単一の概念に統合されています。宇宙が膨張するにつれて、銀河間の距離が変化するだけでなく、時間もその変化の一部となります。
つまり、「宇宙の中心はどこにあるか？」という問いは、本質的に答えようがありません。それは「球面の中心はどこにあるか？」と尋ねるようなものです。宇宙には単一の点など存在しません。宇宙のあらゆる点は同じであり、どの銀河から見ても、他の銀河が遠ざかっていくのが見えるでしょう。
科学者たちは、宇宙がますます加速して膨張している原因を解明しようと試みています。多くの理論では、その原因はダークエネルギーと呼ばれる、まだ完全には解明されていないエネルギーにあると示唆されています。しかし、どんなに技術が進歩しても、宇宙は依然として人間の想像をはるかに超える謎を抱えています。
宇宙の膨張を理解することは、宇宙の歴史を探るのに役立つだけでなく、宇宙と時間の壮大な計画における地球と人類の位置づけについての新たな視点をもたらします。
出典: https://tuoitre.vn/trung-tam-vu-tru-nam-o-dau-2025090814153114.htm
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