アインシュタインの宇宙定数が復活し、宇宙論を変えた

編集者: Svitlana Velhush

一世紀以上前、アルベルト・アインシュタインは自身の一般相対性理論を宇宙の構造に適用した。1917年、彼は静的な宇宙を記述するために、ギリシャ文字のラムダで表される宇宙定数を方程式に加えた。当時の宇宙は静的であると考えられていたからである。

この追加は機能した。この定数は物質の重力による引力に対抗する効果を生み出したのである。しかし、ほどなくしてエドウィン・ハッブルが宇宙の膨張を発見し、アレクサンドル・フリードマンがアインシュタインの方程式が自然に動的な宇宙論を記述していることを示した。

アインシュタインはラムダを放棄し、後にそれを導入したことを「最大の過ち」と呼んだ。定数を含まないモデルがビッグバン理論の基礎となった。

1998年、二つの天文学者グループが、宇宙の膨張は減速しているのではなく加速していることを発見した。観測された挙動を説明するには物質が少なすぎたため、最も単純な説明として再び宇宙定数が登場した。今度はダークエネルギーという役割を担って。

こうしてΛCDMモデルが誕生した。ここでラムダはダークエネルギーを、CDMは冷たいダークマターを意味する。このモデルは一般相対性理論の枠組みの中で少数のパラメータに基づいており、膨張の歴史、宇宙マイクロ波背景放射、バリオン音響振動、銀河の成長、そして大規模構造をうまく記述している。

ΛCDMは科学において最も検証されたモデルの一つとなった。それでもなお、それが最終的なものとは言い難い。

加速膨張の発見はアインシュタインのアイデアを現代宇宙論の中心へと連れ戻したが、ダークエネルギーの性質や、現在の世界像が持つ可能性のある限界について疑問を投げかけている。

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ソース元

  • Einstein’s Biggest “Mistake” Came Back — And Changed Cosmology Forever

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