宇宙には、長さ、幅、高さ、時間の4つの次元が存在する。 - 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的であると信じ、「宇宙定数」という概念を提唱した。しかしその後、天文学的な発見によってすべてが変わった。宇宙は静的ではなく、時間とともに絶えず膨張しているのだ。
さらに驚くべきことに、宇宙には単一の「中心」が存在しない。そして、これを理解するためには、 世界を全く新しい視点から見つめ直す必要がある。
静止宇宙論
1915年、アルベルト・アインシュタインは一般相対性理論を発表した。この理論は、人類の空間と時間に対する理解を根本的に変えるものだった。当時、アインシュタインは宇宙は静的であると考えていた。つまり、宇宙の大きさや形は時間とともに一定であり、銀河は無限に広がる永遠の空間の中で静止していると信じていたのだ。
しかし、しばらくして天文学者たちはより強力な望遠鏡を使って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ある。
具体的には、天文学者エドウィン・ハッブルは2つの画期的な発見をした。
1920年代初頭、ハッブルは、科学者たちがそれまで語っていた「島宇宙」が実際には銀河であり、それらが私たちの天の川銀河から非常に遠く離れた場所に位置していることを証明した。
その10年の後半、彼はまた別の画期的な発見をした。それは、平均的に見て、すべての銀河は地球から遠ざかっているということだった。
これは当時としては信じがたい真実を意味していた。すなわち、宇宙は静止していないということだ。ハッブルの発見は宇宙論に新たな時代をもたらし、今日私たちが知る膨張宇宙の概念の基礎を築いた。
これは歴史的な転換点だった。宇宙は静的なものではなく、絶えず膨張しているという発見である。アインシュタインは後に、自身の当初の仮説が間違っていたことを認めざるを得ず、それを「人生最大の過ち」と呼んだ。
宇宙は膨張しているが、「中心」は存在しない。
宇宙には人類がまだ完全には理解していない無数の謎が存在する - 写真：AI
奇妙に聞こえるかもしれないが、宇宙が膨張しているとしたら、その中心はどこにあるのだろうか？地球が中心なのだろうか？
答えはノーです。
想像してみてください。望遠鏡を使ってあらゆる方向の銀河を観測すると、それらはすべて私たちから遠ざかっているように見えます。実際、銀河が遠ければ遠いほど、遠ざかる速度は速くなるように見えます。これは地球が中心だという意味ではなく、宇宙全体が同時に膨張していることを意味します。
言い換えれば、銀河そのものが「飛び去っている」のではなく、銀河間の空間が時間とともに膨張しているのだ。
身近な例として、風船を想像してみてください。風船の表面に小さな点を貼り付けたとします。風船を膨らませると、点は表面上で動いていないにもかかわらず、間隔が広がります。この距離が広がるのは、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。
宇宙においても同じことが言える。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外殻にあたる。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く。
空間、時間、そして「第四の次元」
私たちが宇宙を視覚化するのが難しい理由の一つは、人間の直感が世界を長さ、幅、高さという三次元で捉えることに慣れているからである。しかし、私たちの宇宙は三次元だけではなく、第四の次元、つまり時間も持っている。
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。
したがって、「宇宙の中心はどこか？」という問いには、本質的に答えがありません。それは「球体の表面の中心はどこか？」と問うようなものです。特別な一点など存在しないのです。宇宙のあらゆる点は同じであり、どの銀河から見ても、他の銀河は遠ざかっていくように見えるでしょう。
科学者たちは現在、宇宙が加速的に膨張している原因を研究している。多くの説では、その原因はダークエネルギーと呼ばれる未解明のエネルギーにあるとされている。しかし、どれほど技術が進歩しても、宇宙には常に人間の想像をはるかに超える謎が秘められているだろう。
宇宙の膨張を理解することは、宇宙の歴史を探求す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、新たな視点をもたらしてくれる。
出典：https://tuoitre.vn/trung-tam-vu-tru-nam-o-dau-2025090814153114.htm
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