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宇宙の本当の起源：ビッグバン理論と定常状態理論、どちらが正しい答えでしょうか？
宇宙の起源の問題は、常に天文学と物理学の研究、特に 20 世紀のバン理論と定常状態理論の間の議論の焦点でした。どちらの理論にも独自の支持者と反対者がおり、宇宙の起源と進化について異なる見解を提供しています。この記事では、両方の理論の歴史的背景、観察証拠、および現在の状況を探ります。
歴史的背景
もともと、宇宙の膨張はエドウィン ハッブルの観測によって示唆されました。当時、アインシュタインの宇宙の静的モデルは不安定だと考えられていました。ジョルジュ・ルメートル神父が最初に提唱したビッグバン理論が出現すると、人々は宇宙が古く、冷却と構造形成が起こっていることに気づき始めました。一方、定常状態理論は、宇宙は膨張しているが、その姿は時間の経過とともに変化しないという理論であり、いつでもどこでも観測される宇宙の形は、いわゆる完全宇宙論の原理に基づいています。それはすべて同じです。
定常状態理論の台頭
定常状態理論では、ハーマン バンディ、トーマス ゴールド、フレッド ホイルによって 1948 年に重要な論文が発表されました。彼らは、宇宙の物質の密度を一定に保つためには物質が継続的に生成されなければならず、宇宙自体には始まりと終わりがない、と主張しました。しかし、観測データが蓄積されるにつれて、定常状態理論の欠陥が徐々に明らかになり、特に 1960 年代には、宇宙の状態が変化していることを示す観測が増えました。
証拠を観察する
ワイヤレス電力統計
定常状態モデルの問題は 1950 年代と 1960 年代に現れ、宇宙が実際に変化しているという考えが観測によって裏付けられました。特に、クエーサーや電波銀河などの明るい電波源は、遠く離れた大きな媒体でのみ発見されており、近い銀河では発見されていません。
対照的に、ビッグバン理論はこの現象を予測し、定常状態モデルはこれらの物体が私たちの近くの銀河を含む宇宙全体に広がることを予測します。 1961 年までに、ワイヤレス パワー調査に基づく統計的テストにより、定常状態モデルの妥当性はほぼ除外されました。
X 線の背景
キンダーとホイルは、研究中に、新たに生成された物質が宇宙の平均密度よりも密度の高い領域に存在する可能性があり、この物質がより速い速度で放射して冷却すると考えました。しかし、この声明は後に他の科学者によって異議を唱えられ、それを裏付ける有効な証拠を提供できませんでした。
宇宙マイクロ波背景放射
ほとんどの宇宙学者にとって、定常状態モデルが覆されたという決定的な証拠は、宇宙マイクロ波背景放射の発見でした。 1964 年に、この放射線はビッグバン理論によって予測されることに成功しました。定常状態モデルは、この現象を古代の星からの光放射の結果として説明しようと試みていますが、その結果は観察された均一性やその必要な特性と一致しません。
スティーブン ワインバーグは 1972 年に次のように指摘しました。「定常状態モデルは、観察された dL と z の関係と一致していないようです。その欠陥は、根本的に確認または反駁できることです。」
現状と今後の検討
科学の進歩に伴い、ビッグバン理論は徐々に宇宙の起源を説明する主流の理論になりました。定常状態理論は時間の経過とともにますます疑問視され、一部の科学者によって放棄されていますが、その見解の一部について依然として懸念を持ち、時折新しい洞察を思い付く天文学者や物理学者もいます。
新しい定常状態理論
高度な天体観測技術の発展に伴い、1993 年にフレッド ホイルと彼の同僚は、新しい定常状態の考え方の変形である準定常状態宇宙論 (QSS) を提案しました。彼らは、宇宙では「ミニビッグバン」現象が絶えず起こっていると提唱しており、この理論は新たな課題に直面している。主流の科学者は、観察された現象を完全に説明できていないモデルのいくつかの欠陥を指摘しています。
一般的に言って、科学界では宇宙の起源をめぐる論争が今も続いています。ビッグバン理論にはより強力な観測根拠があるようですが、定常状態理論に関するさまざまな見解が、依然として宇宙の起源についての深い考察のきっかけとなる可能性があります。宇宙には決まった起源があるのでしょうか、それともその進化はより複雑なプロセスなのでしょうか?これはまださらに検討する価値のある質問ですか?
