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定常宇宙の核心的な秘密：なぜそれが 20 世紀の天文学で白熱した議論を引き起こしたのか？
20 世紀初頭以来、宇宙論は、特に宇宙の起源と進化に関して、論争と議論に満ちてきました。その中で、「定常理論」と「ビッグバン理論」の対立が科学界で激しい議論の焦点となった。定常理論によれば、宇宙は膨張し続けますが、星間物質の密度は一定のままであり、物質の継続的な生成を通じてこの現象が維持されます。この考えは、宇宙はいつ、どこでも同じ外観と構造を持つという「完全な宇宙原理」と呼ばれる考え方の根拠となっています。
「定常状態理論は、宇宙には始まりも終わりもないとしており、この見解は 20 世紀に激しい科学的議論を引き起こしました。」
この理論的な論争は、ヘルマン・ボンディ、トーマス・ゴールド、フレッド・ホイルを含む科学者のグループがこの分野で活躍していた1940年代から1960年代にまで遡ります。科学者たちの推論は、宇宙は膨張しているものの、その全体的な外観と構造は変化していないと主張することを意図していた。これは、宇宙の構成と特性が永続的で不変であることを意味します。しかし、この理論は観測データからの反論に直面して徐々に支持者を失っていった。
エドウィン・ハッブルによる宇宙の膨張の観測に始まり、天文学界は宇宙が静止しているわけではないことに徐々に気づきました。ジョルジュ・ルメートルによって初めて提唱されたビッグバン理論は、宇宙には有限の年齢があり、冷却、膨張、重力崩壊を通じて今日私たちが観察している構造が形成されたと述べています。同時に、定常状態理論は、宇宙は比較的静的であり、一定の密度を維持するために物質の継続的な生成が必要であると主張しています。この仮定は、その後の観測で多くの課題に直面しました。
「1950 年代と 1960 年代の観測により、宇宙の外観と構造は時間とともに変化し、定常状態理論を大きく覆すことが明らかになりました。」
この期間中、電波源の統計的調査により、明るい電波源（クエーサーや電波銀河など）が遠方の宇宙に集中していることが判明しましたが、これは定常状態理論の予測とは対照的な現象です。定常理論では、これらの物体は私たちの銀河である天の川銀河を含め、宇宙全体に遍在すると予測されています。しかし、実際の観測では、これらの物体はほぼ宇宙の奥深くにのみ存在することが判明しています。 1961 年までに、電波源の調査に基づく統計的テストにより、定常状態モデルに反する強力な証拠が得られました。
さらなる課題は、X 線の背景を調べることです。 1959 年、ゴールドとホイルは、新たに生成された物質は必然的に宇宙の平均密度よりも密度が高い宇宙の特定の領域に集中するだろうと提唱しました。しかし、その後の研究では、この場合に生成される熱迷走放射線が観測されたX線の量を超え、定常宇宙論モデルが大規模構造の形成に問題を引き起こすことが示されました。
「1964 年の宇宙マイクロ波背景放射の発見により、ビッグバン理論の妥当性がさらに確認され、定常状態理論に強い挑戦が投げかけられました。」
宇宙マイクロ波背景放射の発見により、定常状態理論は説明を余儀なくされましたが、この説明では黒体スペクトルの観測された均一性と特性を合理的に説明できませんでした。 1972年、有名な物理学者スティーブン・ワインバーグは「定常状態モデルは明らかに観測データと一致していない。これは否定できない」と指摘した。証拠が蓄積されるにつれて、定常状態宇宙理論は科学界に徐々に受け入れられていった。拒否された一方、ビッグバン理論は宇宙の起源を説明する最良のモデルとして広く受け入れられています。
1990年代にホイルと他の学者は、定常宇宙の核となる概念をある程度維持しようとしたが、焦点は創造のプロセスに移った新しい「準定常宇宙」モデルを提唱した。それは時間の経過とともに現れました。、一連の小さな創造イベントの概念を提案しました。それにもかかわらず、この新しいモデルは主流の宇宙学者からも疑問視され、異議を唱えられており、現代天文学における定常状態理論の脆弱性を示しています。
全体として、定常状態理論は20世紀に激しい議論を巻き起こしましたが、観測技術の進歩により、この理論は証拠によって徐々に覆されてきました。多くの科学者は、宇宙が高密度から低密度への移行を経験してきたことに同意しています。密度。進化のプロセス。将来の宇宙論は、定常状態モデルに似たアイデアをどのように説明し統合し、宇宙の進化の本質についてより深い思考を行うかということに基づくことになるかもしれない。このプロセスにおいて、私たちはおそらく次のことを考えるべきでしょう。宇宙の真の進化のプロセスはどのようにして始まったのでしょうか?
