もしも科学シリーズ(15)もしも宇宙が死んだら


宇宙は膨張し続けている。それもスピードを上げながら。これは加速度的な自殺に等しい。



宇宙の最後はどうなるのか?収縮して居場所がなくなるのも恐ろしいが、膨張し続ければさらに惨めな死にざまとなる。光もなく熱もなく、再生の見込みもなく、ただ存在するだけの空間となるからだ。





■絶対零度の世界



宇宙はおよそ137億年前に誕生した。宇宙のすべてが集められたごく一点が、爆発的に膨張したことからビッグバンと呼ばれている。あまりにも高密度であまりにも高温だったため、宇宙は素粒子のスープのような状態で、光が通り抜けるすき間さえなかったと考えられている。



その後も宇宙は広がり、38万年後には多くの元素や物質が形成された。空間にも余裕が生まれ、光が抜けるようになったことから「宇宙の晴れ上がり」と呼ばれている。膨張はさらに続き、4億年後には恒星が生まれ銀河も誕生する。膨張とともに成長する様子は「インフレーション理論」と呼ばれている。



高密度から低密度へ、素粒子から物質へ。まるでブラックホールに吸い込まれる物体を逆再生しているようだ。ただし、「ブラックホールの嘔吐(おうと)」と呼ぶのはやめておこう。情けない気分になる。



現在観測できる宇宙の半径はおよそ470億光年。毎年3.43光年ほど広がっている計算になる。物体は光速を超えられないのに、宇宙は光速を超えて広がるのはあまりに不条理だ。この現象は、暗黒エネルギーによるものと考えられている。

邪悪さを感じる名前だが、「そこに存在するのは分かるが、見えない(=何だかわからない)」が由来だ。このエネルギーは引力とは逆に、物体と反発する斥力(せきりょく)を持ち、それが宇宙の加速膨張を引き起こしていると考えられている。

もし斥力を活用できれば、超光速移動も夢ではない。



頼むぞ暗黒エネルギー。宇宙の果てまで連れてってくれ。



さて、宇宙の膨張が続くとどうなるのか? ゴールは熱的死だ。宇宙を、自分のエネルギーで膨張している1つの物体と考えれば、膨らむごとに温度は低下する。現在の宇宙の温度はわずか2.7K(ケルビン)。あと3度ほど下がれば絶対零度となり、エネルギーはゼロとなる。

幸いにも収縮できれば再度のビッグバンが期待できるが、そのエネルギーすら持ち合わせていない。永遠に続く凍りついた漆黒。弛緩(しかん)した、ただ存在するだけの空間。これが宇宙の死にざまだ。



老兵は死なず。ただ伸びきるのみ。



しかしそう悲観する必要はない。伸びきらなくても必ず宇宙はエネルギーを使い果たすのだから。ビッグバンを元年とすると、千兆年後には恒星が燃え尽きる。それから1正(せい)年(=10の40乗年)ぐらいまではブラックホールの天下だ。あらゆる天体を飲み込み、時にはブラックホール同士の共食いも見られるだろう。ただしブラックホールも無限のエネルギーは持ち合わせていないので、1垓(がい)年(=10の20乗年)ほどかけて蒸発する。その後は陽子も崩壊し、10の92乗年ごろには完全な死を迎える。

時間はたっぷりあるから、ゆっくりと対策を考えよう。



■ちぎれる宇宙



まったく違うシナリオで、宇宙がちぎれるという説もある。すでに外周3千億光年にも及ぶ巨大な空間が、正確に、均等に、足並みをそろえて膨張するはずがないという考えだ。例えるなら3千億人3千億1脚で超光速ダッシュを試みるようなものだから、成功するとは思えない。実に人間味のある考えだ。



膨張速度が速い部分はちぎれ、泡立つように分かれていく。ひとつを意味するユニから「マルチ」バースの誕生だ。さらに膨張が続けばあっという間に子宇宙、孫宇宙が生まれ、大宇宙家族が完成する。

宇宙にムラがあるという考えに基づくマルチバースでは、残念ながら子/孫宇宙の組成が均一とは考えにくい。物質が多い宇宙は重力で収縮し、暗黒エネルギーが多ければ膨らみ続ける。少しでも長く生き延びるために、必要な物質を奪い、要らないエネルギーを押し付けあう宇宙「間」戦争が起きるかもしれない。



負けた宇宙はゴミ屋敷。刺激的すぎる罰ゲームだ。



■まとめ



子供のころ、シーモンキー(甲殻類の飼育キット)が好きだった。けなげに泳ぎまわる彼らを人類、小さな水槽を宇宙に見立て、あれこれ夢想するのが好きだったのだが、ある日、自分が「観察者」だと気づいたとき、言いようのない不安に襲われた。



われわれの宇宙にも「観察者」がいるのだろうか?



もしかしたら、この宇宙は試験管の中なのかもしれない、と。いまでもこの話を思い出すたびに、何かに見られているようで、落ち着かない気分になる。



(関口 寿/ガリレオワークス)