テンミニッツTV|有識者による1話10分のオンライン講義
ログイン 会員登録
テンミニッツTVは、有識者の生の声を10分間で伝える新しい教養動画メディアです。
すでにご登録済みの方は
このエントリーをはてなブックマークに追加

「宇宙の階層構造」誕生の謎に迫るのが宇宙物理学のテーマ

「宇宙の創生」の仕組みと宇宙物理学の歴史(1)宇宙の階層構造

岡朋治
慶應義塾大学理工学部物理学科教授
情報・テキスト
宇宙とは何かを考えるうえで中国の古典である『荘子』・『淮南子(えなんじ)』に由来する「宇宙」という言葉が意味から考えてみたい。続いて、地球から始まり、太陽系、天の川銀河(銀河系)、局所銀河群、超銀河団、そして大規模構造に至る、「宇宙の階層構造」を俯瞰する。そして、「宇宙の階層構造」がどうやってできたか、それを探究することが宇宙物理学の一つのテーマであると岡朋治氏は語る。(全12話中第1話)
時間:13:07
収録日:2020/08/25
追加日:2020/12/13
ジャンル:
≪全文≫

●宇宙とは万物を包含する、自然法則が成り立つ全ての時間と空間


 皆さん、こんにちは。慶應義塾大学の岡と申します。今日は「宇宙の創生」について、お話をしたいと思います。よろしくお願いします。

 まず、宇宙とは何かということについてご解説します。日本語の「宇宙」という言葉は、そもそも中国の『荘子』に初めて現れる言葉です。『荘子』の庚桑楚第二十三巻に、平たく言いますと、無限に広がりながらどこにあるかも分からないものを「宇」といい、時の長短があれど、始まりも終わりもないものを「宙」といいます。つまり、宇とは空間を意味し、宙とは時間を意味するということになります。これは中国の戦国時代の書物によるものです。

 その後、前漢時代につくられた『淮南子(えなんじ)』という百科事典のような書物がありますが、そこにも記述があります。巻十一の斉俗訓というところですが、ここには「往古来今これ宙といい、四方上下これ宇という」とあり、同じことが書いてあるわけです。つまり、時間が宙であり、空間が宇であるということです。これが宇宙という言葉の語源です。

 もうちょっと平たく言いますと、日本語の辞書ですけれども、広辞苑に「宇宙」という言葉を見つけることができます。

 私の持っている広辞苑(第三版)によりますと、宇宙とはまず、世間また天地間。万物を包含する空間、とあります。すべてを包含するものということです。2番目には時間・空間内に存在する事物の全体。3番目には、自然法則が成り立つ全ての時間と空間。4番目には、すべての天体を含む空間。そして、もう少し具体的に、膨張しつつある二千億ほどの銀河の集合と書いてあります。

 ただこれはかなり古い広辞苑によるものなので、二千億という数字は、最近ではかなり増えております。まだ確認しておりませんが、新しい第七版では変わっているはずです。

 このように、宇宙の「宇」と「宙」それぞれの意味について、最近は日本語として失われているわけですが、平たくいうと宇宙とは万物を包含する、自然法則が成り立つ全ての時間と空間という意味になるのです。


●地球の特徴は大気・海・磁気があること


 ただ、宇宙全部を包含するといっても、私たちの知覚できる範囲というものは限られています。また、それは時代とともに変遷します。そのため、ここでは近くのものから解説していきます。

 まずわれわれが宇宙を認識する際に、われわれの住む地球を認識することが多いと思います。ここで地球について解説します。

 地球は重さにしますと5.972×1024キログラム。また、球ですから半径があり、赤道半径は6378キロメートルほどです。

 特徴としては、大気があり、水の海があり、磁気があるということです。そして、この3つは生命の誕生と維持、われわれの存在を保証する、とても大事な存在です。皆さん、ご存じの通りです。


●太陽系には8つの惑星があり、無数の小惑星が回っている


 地球よりも大きなスケールになってきますと、今度は太陽系がわれわれにとって認識される、次の階層になります。

 太陽系は、構成要素としては中心に太陽があり、その周りを8つの惑星が回っているといわれています。惑星は内側から、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星となります。その外側に、準惑星に格下げされた冥王星があり、いくつかの準惑星があります。さらに太陽の周りには、無数の小惑星が回っています。

 太陽系の大きさは、海王星の軌道半径で定義される場合が多いのですが、44.98億kmという大きなものになります。これを特有の単位で表しますと、4.168光時となります。光時ですが、1光時とは光が1時間に進む距離のことです。なので、海王星から太陽まで、光でも4時間強かかるという大きさです。

 これが太陽系の階層、つまり「惑星系の階層」と言い換えてもいいものです。


●天の川銀河は棒状の渦巻き銀河で直径は10万光年


 その上の階層になりますと、今度はいきなり大きくなりますが、「銀河」という階層です。

 太陽系は「天の川銀河」、または「銀河系」と呼ばれる巨大な重力系に所属しているとわれわれは知っているわけですが、スライドでお見せしているのは銀河系を上から見た想像図で、このように棒状の渦巻き銀河であるといわれています。

 この渦巻き銀河は、円盤であり円盤の中に渦巻きがあり、真ん中に棒があるというもので、直径は10万光年です。ここでまた特有の単位が出てきました...
テキスト全文を読む
(1カ月無料で登録)
会員登録すると資料をご覧いただくことができます。