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by wakabanokimochi
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【今週、気づいたこと】 宇宙の話、さっぱりわからんが面白い♪

NHKで『宇宙白熱教室』という番組があることをたまたま知って録画してみたら、さっぱりわからんがすごく面白い!
第一回の放送は6月20日だったけど、再放送とかあるかも。
気になる方はチェックしてみて。

宇宙物理学者のローレンス・クラウス教授という方が宇宙の話をしてくれる。
その中で、私が「へーっ!マジか!?」と思った話を紹介してみるね。


まず、私たちになじみのある1メートルのスケールから、10メートル、100メートルとスケールを10倍ずつ大きくしながら世界を見る。
すると、地球、太陽系、銀河系、隣の銀河系と宇宙の姿が見え始める。

クラウス教授の講義:
観測可能な一番遠い所は130億光年。
これより外側は光を通さないために観測できない。
遠くを見るということは昔の姿を見るということだ。
時間を遡ると、宇宙はどんどん熱くなっていく。
一番遠い所は熱過ぎる時で、中性の物が存在できなかった時。
初期の宇宙はプラズマ状態で、プラズマは光を通さないから見ることができない。

すごくない!?
宇宙が誕生して134億年。
その頃の宇宙の姿を観測することができるってすごくない!?
でも、130億光年って、光の速度で130億年かかる距離ってことでしょ?
往復260億年。
どうやって観測してるんだろうね?

あと、プラズマ状態だから観測できないってことは、それを克服する技術を開発すれば、それよりもっと遡って観測できるってこと?
宇宙の謎にどんどん迫ってるね!


クラウス教授の講義:
大きなスケールの宇宙を考えるには、小さなスケールも考える必要がある。
小さなスケールの世界は、宇宙の大きなスケールと関係している。
宇宙の大きなスケールの構造を決めているのは、実は、とても小さなスケールのミクロの物理学である。

(1メートルのスケールから10倍ずつ小さくしながら世界を見る)

100億分の1メートル、原子の内部が見え始める。
原子はほとんど空っぽの空間だ。
(手のひらで机を叩きながら)机のような固体でも、実は中は何もない空間なんだ。

原子の重さの大半は原子の中心部に集中していて、そこに行こうとすると10万倍も中に進まなければならない。

10兆分の1メートル、とてつもなく密度の高い中心部・原子核が現れる。
原子のほとんどの空間は空っぽなのに(手のひらで机を叩きながら)手が机をすり抜けないのは、机にたくさん物が詰まっているからではなく、机の原子核の周りを回る電子が、私の手の電子に反発しているからだ。
物どうしがすり抜けないのは、すり抜けないだけの力が働いているからだ。

ビックリしない!?
机のように硬くて物質が詰まっているように見える物でも、実は中はスカスカなんだって。
そして、その机を手で叩いてもすり抜けないのは、電子と電子が反発しあってるからって、目からウロコというか、さまざまな現象を見る目が変わるわ。


クラウス教授の講義:
1000兆分の1メートル、陽子の中のクオークと呼ばれる物質が見える。
クオークが、陽子の中の基本素粒子であることがわかっている。
たとえ空っぽの空間であっても、現れては消える“ゆらぎ”のような物が存在することがわかった。
陽子の内側は測定不可能で、常に粒子が現れたり消えたりしている。
実は、このおかげで私たちは存在しているということがわかっている。
私たちの質量・重さのほとんどは、現れては消えるこの“仮想フィールド”という物からきている。
仮想フィールドのおかげで重さが生まれ、原子核が安定し、私たちは存在できている


さあ、エヴァンゲリオンか甲殻機動隊かって話になってきたよ(笑)。
陽子の中は観測不能なのに、なんで仮想フィールドという物が存在しているかわかるんだろうね?
でも、このユラユラ・フラフラしているものが私たちの重さ・存在をの正体ってなんだか不思議だね。
私は確かにここにいてキーボードを叩いているのに、ミクロの目で見たら現れたり消えたりしてるんだよ?
「私の存在」っていったい何なんだろうね。


次はこの世界に存在する“力”の話。

クラウス教授の講義:
“重力”というのは、人間のスケールから宇宙にいたる大きなスケールのすべてを支配している。
“電磁気力”というのは、人間のレベルから原子のレベルを支配している。
この2つは、日常生活で経験するあらゆることに関わっている。

自然界にはより小さなスケールで働く力があと2つある。
“弱い力”と“強い力”と呼ばれるものだ。
この“強い力”とは、クオークの間で働く自然界で最も強い力だ。

この4つの中で重力が最も弱い。
朝起きた時に真っ先に気づく力なのに何故か?
ビルから飛び降りるとよくわかる。(会場、笑い)
30メートルのビルから飛び降りると重力の力で地面まで加速されるが、コンクリートの中の電磁気力が一瞬で君を止めてしまう。
地球全体が君たちを引っ張る力、つまり重力が30メートルの距離をもって君を加速させても、コンクリートの物質を作る電磁気力が1センチにも満たない距離で君を止める。
電磁気力は重力より10の40乗倍強い。
だから、重力は地球のようにたくさんの物質がある時にしか力を発揮しない。
(最前列の少年を指して)君も私に対して重力を働かせている。
ただそれはごく小さな力だ。
地球全体(というとてつもなく大きな質量の物)が君たちの体に働いた時に、やっと重力を感じることができる。
個々の原子のスケールでは重力なんて誤差の範囲だ。
だから、ミクロの世界を理解しようとする時や加速器を扱う時は重力は無視する。
それほど重力は小さい


私が知っていると思っていた世界のなりたちは、実は全然違うらしいということを目の当たりにして驚愕した。
世界は私の知らないことで満ち溢れてる。
クラウス教授の話で宇宙への理解なんてとてもできなくて、私としてはますます宇宙の謎・世界の謎が深まったけど、ますます興味津々になった。
続きの講義が楽しみ♪
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Commented by ハチ at 2015-10-25 09:51 x
非常に楽しめました
物理学とは人の英知ですね
Commented by wakabanokimochi at 2015-10-27 14:05
ハチさん
コメントありがとうございます!
物理学、難しくて漠然としか理解できないけど面白いということだけはわかります(笑)。
クラウス教授の話は分かりやすかったです。
by wakabanokimochi | 2014-06-24 14:47 | 雑記 | Trackback | Comments(2)