文春e-book<br> ユニバース2.0 実験室で宇宙を創造する

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文春e-book
ユニバース2.0 実験室で宇宙を創造する


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内容説明

●宇宙の謎は、宇宙を作って解き明かす●

この宇宙はいかにして誕生したのか?
アインシュタイン以降、世界中の宇宙物理学者がその難問に挑んできた。
相対性理論、量子論、ビッグバン理論……。
それらすべてを駆使して、「宇宙論の三大問題」を軒並み解決する
「インフレーション理論」が誕生し、宇宙の起源を巡る旅は大きな進歩を遂げた。
だが、そのとき、思わぬ研究の扉が開いた。
「これまでの知識を組み合わせれば、人間自ら宇宙を作り出すことも可能では?」
その研究に先鋭的な科学者たちが引き寄せられ、
やがて一人の日本人研究者が、最後のピースを埋めた――。


【目次】

■第一章 ビッグバンの残像という手がかり
人間の手で宇宙を創造し、宇宙誕生の謎を解き明かす。そんな研究に取り組む科学者たちがいる。だがそれが本当に可能なら、この宇宙もまた、何者かによって作られた可能性があるのでは? その答えは「宇宙マイクロ波背景放射」の中にあるかもしれない。

■第二章 空間と時間を取り去っても、そこには量子が残る
十九世紀に確立された古典物理学に対し、〝不確定性〟という反旗を翻した量子力学の世界。一個の光子が二つのスリットを同時にすり抜け、「量子トンネル効果」で物体が瞬間移動する。実験室で宇宙を作るには、量子の世界が持つそんな奇妙な力が必要だ。

■第三章 何が宇宙を膨張させたのか?
宇宙は誕生直後に激烈な膨張を始め、光速を超える速さで空間を広げたとする「インフレーション理論」は、宇宙論の三大問題を軒並み解決し、研究者に衝撃を与えた。その提唱者グースが目をつけたのは、「過冷却」と「偽の真空」というアイディアだった。

■第四章 新インフレーション理論の幕開け
グースのインフレーション理論にはある欠陥があった。このモデルには初期宇宙を指数関数的に膨張させたインフレーションを終わらせる方法がないという問題だ。いち早くその欠陥に気づいたリンデは、宇宙を小さく分割するという発想でその難問に挑んだ。

■第五章 宇宙のはじまりは「無」だったのか?
ソ連で生まれ育ったビレンキンが発表した論文は、時空も物質もない「無の世界」からでも宇宙が生まれうることを示す驚くべき内容だった。さらに彼は、この宇宙は無数の泡のひとつにすぎず、唯一の存在ではないと論じた。それはいったいどういうことか?

■第六章 粒子加速器で生まれ、ワームホールでつながる
「無」から宇宙が作れるのであれば、「有」から作ることはいよいよ現実的になる。大型ハドロン衝突型加速器の中でなら、それが可能かもしれない。だが、この宇宙の内部に、急速に膨張する新たな宇宙を創造しても、わたしたちは無事でいられるのだろうか?

■第七章 ひも理論が導く無数の平行宇宙
なぜ宇宙の様々なパラメータは、人間が存在するために都合の良い値になっているのか。ポルチンスキーはその謎を解くため、宇宙を十次元とするひも理論をインフレーション理論に結びつけた。すると浮かび上がったのは、衝撃的なマルチバースの世界だった。

■第八章 宇宙の種「磁気単極子」を捕まえる
宇宙創造のための最後のピース。それを埋めたのは日本の研究者だった。坂井伸之は「リトルバン理論」により、加速器で宇宙を作るレシピを書き上げた。残された課題は、彼が示した宇宙の種「磁気単極子」を見つけることだ。探索はもう始まっている。

■第九章 ベビーユニバースに手紙を送る方法
粒子加速器で新たな宇宙を作れたとしても、外から見る限り、それはミニブラックホールにしか見えないとされる。では、わたしたちはそれを正しく観測できるのか。また、そのベビーユニバースと交信することは可能なのか。宇宙創造のその後を考えてみよう。

■第十章 わたしたちは宇宙を創造するべきなのか?
本書では実験室で宇宙を作ることは可能か、あらゆる面から検討してきた。そしてその驚くべき研究が現実的な段階に入りつつあることを知った。最後に、そこに潜む倫理的な問題と向き合おう。わたしたちは新たな宇宙に対し、どんな責任を負うべきなのか?

■謝辞/ソースノート/訳者あとがき

■解説 坂井伸之(山口大学大学院創成科学研究科教授)