Strange Days

2001年11月25日(日曜日)

NHKスペシャル「宇宙 未知への大紀行」

23時37分 テレビ

 今夜のNHKスペシャルは、「宇宙 未知への大紀行」第8集、"宇宙に終わりはあるか"。
 僕たち人間がどこから来てどこへ行くのか、それは様々な思想、思考体系にとって、そして人間の活動を通して永遠のテーマといえよう。そしてそれは、宇宙の終末はどうなのか、という大テーマへと必然的につながってゆく。
 かつて、人類は宗教を通し、さまざまな終末に思いを巡らせた。キリスト教者のヨハネ(聖ヨハネ)は、地上に怪異が溢れ、空からは星が降ってくるという終末の光景を語って見せた。
 現代の天文学、物理学は、宇宙の"一生"をある程度解き明かし始めている。
 宇宙は、120~150億年ほど昔、ビッグバンとして知られる爆発的な拡大により、無限小に近い一点から始まった。最初、物質の密度が高かったために光は直進できず、光そのものを目にすることは難しかったはずだ(つまり宇宙が『光あれ』という宣言と共に始まったという物語は眉唾物だ)。やがて宇宙が"晴れ上がり"(密度が下がったので光が直進できるようになった)、それと共に密度に濃淡が生じ始めた。やがて濃い部分は凝縮し始め、星が生まれ、重いものは恒星として自ら光り始めただろう。さらにそれらが集まって大きな構造が構築され、それは銀河となっただろう。恒星は重いものほど寿命が短い。自らを構成している水素とヘリウムを燃やし尽くすと、縮退して矮星と化したり、あるいは華々しい大爆発を起こす超新星となる。その時、恒星の内部で生産された重い元素(生物にとって欠かせない炭素など)が放出され、それらは徐々に蓄積されていった。やがてそれら重い元素を豊富に含む惑星が、平凡な主系列星の周りに生まれ、その一つが生命を、そしてやがて僕たち人間をも生み出す地球となったのだ。
 宇宙の"半生"を書くとすれば、以上のようなものになるだろう。
 では、宇宙のこの後は、"後半生"は、どのようなものになるのだろう。
 宇宙は拡大している。この事実を明らかにしたのは、宇宙天文台に名を残すエドウィン・ハッブル博士だった。彼は長い間天空に散らばるいくつかの銀河を観測し、それらが全て、地球から見て遠ざかっている事を突き止めた。その事は、宇宙全体が拡大しているからだとしか説明できない。そしてその論理的必然として、宇宙は無限小一点から生まれたというビッグバン宇宙論も導き出された。宇宙は永遠不変のものではなかったのだ。
 従来、そのビッグバン宇宙論では、宇宙の未来を決定付けるものは、宇宙自身の総質量と、最初に拡大し始めたときの速度だとされてきた。もしも総質量が大きければ、宇宙自身の引力が大きくなり、拡大する速度がそれだけ早く低下する。一方、速度が大きければ、宇宙の拡大するスピードはそれだけ長く維持される。もしも速度が十分に大きければ、宇宙は徐々に速度を落としながらも、永遠に拡大しつづけるだろう(開いた宇宙のモデル)。逆に質量がある程度大きければ、ある時点で宇宙は縮退し始め、やがて1点へとつぶれてしまうだろう(閉じた宇宙のモデル)。この二つのシナリオの間のどこかに、宇宙の運命があると信じられてきた。ところが、長い間支配的だったこれらのモデルに、今、大きな疑問が投げかけられている。~
 近年、大型の望遠鏡が世界のあちこちに設置され、深宇宙の探査手段は、ハッブルの時代からは大きく進歩している。他ならぬハッブルの名を冠した宇宙天文台もその一つだ。これらを動員して、宇宙の拡大する速度が精密に調べられた。すると、思わぬ結果が出た。宇宙が拡大する速度は、次第に減速するどころか、高まっているという結果が出たのだ。予想とは正反する結果だ。
 もしもこれが正しいとするのなら、宇宙は決してクランチしないという事になる。ビッグ・クランチ、収束する宇宙は、ビッグバンが考えられ始めてきたときから多くのSF作家の心を捉えてきたシチュエーションだ。ところが、宇宙の本当の後半生は、ひたすら拡がって希薄化するだけの、おおよそ詩的でないものだというのだ。いやまあ、この予測も人間が目にする範囲で仮定を積み重ねて推測されたものだから、あっさり覆ってしまうかもしれない。しかし、科学の最先端に目を向けている作家たちには、ちと書きづらい状況が予想されるわけだ。
 この未来像が正しいとすれば、宇宙の未来はどうなってしまうのか。
 事を地球に限れば、その寿命は太陽のそれに束縛される。太陽は、いずれ核部の水素、ヘリウムを使い尽くし、巨星化するだろう。すると、そのぶよぶよ太った太陽の外殻は、ほとんど金星軌道にまで達する。地球は間近に迫った太陽の高熱に焼き尽くされ、決して生命の存在できない世界になる。その前に人類なり他の知的生命なりが軌道を変えて、迫る危難を乗り越えるかもしれない。しかし、なんらかの人為的操作を加えなければ、この時点で生命の星、地球はおしまいである。やがて太陽は燃え尽き、矮星化し、太陽系は暗く冷たい星の墓場と化す。
 銀河系にも終わりの時は来る。銀河系の中核などで活動しているブラックホールが成長し、周囲の星を飲み尽くしてしまうのだ。また太陽と同様に、恒星たちも燃え尽きて行く。あるものは超新星化し、あるものは燃え尽き、あるものはブラックホールに飲み込まれる。やがて銀河系は、一つの巨大なブラックホールに飲み込まれてしまうかもしれない。
 宇宙がさらに拡大しつつあるということは、銀河系間の距離も広がっているということだ。銀河系は、他の銀河とは行き会わず、また他の銀河すらも見えなくなる中、孤独な死を迎えるのかもしれない。
 死は宇宙全体を満たす。星の進化が進めば、やがて燃料である水素とヘリウムが尽き、明るい恒星は死滅してしまうだろう。後にはブラックホールと、燃え尽きた暗い星だけが散らばる、荒涼とした世界がやって来る。さらに、ブラックホールにすら死はやって来る。ブラックホールは全てを飲み込む存在とされているが、実際には事象の境界線付近で一対の光子が生成され、その一方が地平線の向こうに逃れることでエネルギーを失って行く。表面積と質量の比は、質量が大きいほど小さくなるので、大質量のうちはさほど急にはエネルギーを失わない。ところが小さくなるに従って表面積/質量が大きくなるので、エネルギーも早く失われるようになり、最後の瞬間には爆発的に蒸発してしまうのだ。さらに、物質の基本構成要素である陽子にも寿命があることが予言されている。こうして、宇宙には数種類の素粒子だけが残る、本当に暗黒の未来が待ち受けているのだ。
 こうした宇宙の急拡大をもたらしているものは、真空のエネルギーだといわれている。真空のエネルギー、基底エネルギーは、本来なら0エネルギーであるはずの空間に、それでも量子効果で絶えず素粒子が生成、消滅することから存在するものだ。このエネルギーは、ビックバン直後には豊富に存在し、空間へと変換されることで急激な空間の拡大、インフレーションを起こした。その後、大半は熱へと変換され、ほとんど消えてしまったのだが、ごく一部が残っていた。基底エネルギーは、空間が拡大しても、単位容量辺りの密度は変わらないという性質がある。宇宙が拡大すれば、そこに潜む基底エネルギーの総量は、その分だけ増えるというわけだ。それが宇宙の現在でのインフレーションを起こしている原因だとされている。この先、基底エネルギーがまた熱に変わるのかどうかは分からない。
 いずれにせよ、この宇宙に終わりが来るのは間違いない。しかし、その時までに誕生した生命には、あるいはこの宇宙の寿命を越えて生き延びるチャンスがあるかもしれない。
 宇宙論は、この宇宙から別の宇宙、ベビーユニバースが生成されては成長して行くという予言をしている。もしもそうなら、その子宇宙と連絡する手段があるのなら、知的生命が移住するチャンスもあるかもしれない。その手段として考えられているのが、ブラックホールなどの超越的現象により生じるワームホールだ。ワームホールは空間を別の空間へと短絡させる事が出来る。これを人為的に操作すれば、この宇宙から別の宇宙へと移住鵜することも可能かもしれないのだ。
 しかしまあ、本当のところ、人類は太陽系からの脱出すらも難しいと考えざるを得ない。夢想は、人間の現実を遙かに越えた世界を垣間見させてくれるのだが。