宇宙の歴史は、138 億年前のビッグバンから始まる壮大な絵画のようです。この出来事は、時間と空間の幕を開けただけでなく、宇宙の構造と将来の発展の方向性を大きく変えました。継続的な観察と研究を通じて、科学者たちは、初期の無関心から今日の高密度の星に至るまで、時間の経過とともにさまざまな外観に変化してきた宇宙の 5 段階のプロセスを概説しました。
「ビッグバン後の瞬間に、宇宙の体積は想像を絶する大きさに膨張し、その後、私たちが今日見ている銀河や惑星が形成されました。」
ビッグバン後の最初のピコ秒では、宇宙全体が非常に高いエネルギーと温度で満たされており、この時点の物理法則は当てはまらない可能性があります。宇宙が膨張するにつれて、4つの基本的な力のうち、重力、電磁気、弱い核力、強い核力が次々と現れます。この段階での小さな変動は、将来の宇宙構造の基礎を築くことになりますが、科学者は現在実験的実験を行うことができませんが、既知の物理法則から推定される条件から、宇宙の夜明けを垣間見ることができます。
約 1 秒から 38 万年前まで、宇宙は冷却を続け、エネルギーは徐々に減少し、さまざまな種類の素粒子が次々に形成されました。これらの粒子にはほぼ同量の物質と反物質が含まれていましたが、ほとんどが相互に消滅し、今日まで生き残っているのは微量の物質だけです。約 37 万年前の中性水素原子の形成は、宇宙の最初の透明性を示し、その後の光子の放出により、今日でも検出可能な宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) が形成され、初期の宇宙の様子が記録されました。
「透明な再構築期間は、宇宙の歴史を初めて垣間見ることができます。」
この期間は約 10 億年前まで続きましたが、宇宙は水素雲を通じて星や銀河を形成しましたが、その後、光源の不足により暗黒時代に入りました。約 2 億年から 5 億年前、最も初期の銀河や星が徐々に形成され、その形成によって宇宙の様相は急速に変化しました。初期の星や矮小銀河からの高エネルギー光子は重電離の時代をもたらし、最終的に宇宙を私たちが目にする現代の形に移行させました。
約 12 億 8,000 万年の発展を経て、宇宙の外観は基本的に安定しており、今日と同様です。天の川が形成され始めたのは約 50 億年前であり、生命の起源の基礎が築かれました。この期間中、宇宙の膨張率は物質と暗黒エネルギーの相互作用に依存し、暗黒エネルギーの支配により徐々に膨張率が加速し、将来的には無限に拡大することが示されています。
「宇宙の膨張と暗黒エネルギーの支配は、将来の宇宙の結末を変えるでしょう。」
将来のある日、星形成の期間が終わり、宇宙の膨張により観測範囲は局所銀河に限定されるでしょう。宇宙の最終的な運命については、現在多くの仮説が立てられており、「大きな裂け目」の可能性を予測する理論もある。もちろん、現在の宇宙について学べば学ぶほど、これらの仮説はより具体的になるでしょう。
宇宙の進化の過程で、私たちは常に自問します。宇宙の未来はすでに運命づけられているのでしょうか?