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最新記事【2008年09月22日】

聖アウグスティヌス時代
宇宙誕生以前 1952年、ビックバン宇宙論の父の一人であるジョージ・ガモフは、宇宙誕生以前の時代を、時間は神の作った宇宙の特性である、と考えたヒッポのアウグスティヌスから名前をとり、聖アウグスティヌス時代と名付けた。

プランク時代
超対称性が存在するなら、この時期に4つの基本相互作用—電磁相互作用、弱い相互作用、強い相互作用、重力相互作用—は、分離しておらず統一の相互作用(統一場理論)である。

大統一時代
プランク時代から宇宙の膨張と冷却がはじまり、重力相互作用とゲージ理論で示される基本相互作用は、分離する。この時代の物理法則は、大統一理論で記述される。

インフレーション時代
宇宙のインフレーションが生じた温度そして時間については、よくわかっていない。インフレーションの間、宇宙は閉じた宇宙であり、一様・等方に急速に拡大する段階に突入する。

電弱時代
この時代の宇宙の温度は1028ケルビンと冷たく、強い相互作用と電弱相互作用(ワインバーグ=サラム理論)は分離している。

再加熱
再加熱時代では、インフレーションの間に生じていた指数関数的な膨張は止まり、インフラトン場の潜在エネルギーは熱く、相対的にクォークグルーオンプラズマな粒子に変換される。

バリオン生成
宇宙において、反物質よりバリオンの方が多い理由には、不明な部分が多い。

宇宙のインフレーションの後、宇宙はクォークグルーオンプラズマで満たされる。この時点から後である初期宇宙の物理学は、比較的よく理解されており、また推測もへってくる。

超対称性の破れ
超対称性があるとすれば、電弱超対称性の基準である1TeV程度の低いエネルギーで超対称性は破れ、粒子と超対称性パートナーの質量は等しくなくなると考えられる。

クォーク時代
電弱時代の終わりに、電弱超対称性が破れると、ヒッグス粒子は真空期待値を獲得し、あらゆる粒子はヒッグス機構により質量を獲得すると考えられる。

ハドロン時代
宇宙を構成するクォークグルーオンプラズマが冷えることにより、陽子、中性子といったバリオンからなるハドロンが形成される

レプトン時代
ハドロンと反ハドロンは、ハドロン時代の終わりに対消滅し、宇宙の質量はレプトンと反レプトンが占めるようになる。

光子時代
ほとんどのレプトンと反レプトンは、レプトン時代の終わりに対消滅し、宇宙のエネルギーは光子に支配される。この光子は、荷電した陽子、電子、原子核と干渉し、この状態は30万年続く。

原子核合成
光子時代、宇宙の温度は、原子核が生成されるまでに低下する。(水素イオンである)陽子と中性子は核融合により結合し、原子核が生成する

物質優勢
宇宙誕生から7万年後 この時代、非相対的物質(原子核)と相対的放射(光子)の密度は等しい。

再結合
水素とヘリウムの原子核が電子と結合し、原子が形成され、また宇宙の密度は低下する。再結合には分離が生じ、光子は物質に干渉されることなく伝搬できるようになる。

暗黒時代
分離が生じるまで、宇宙の光子のほとんどは、光子バリオン流動体の電子や陽子と相互作用している。

ビックバン理論における構造形成は、階層的に、つまり小さい構造が作られてから大きい構造が作られる、というように進んでいる。最初の構造は、クエーサーと呼ばれる、明るく輝く活動銀河で、種族IIIの恒星(恒星の種族)であると考えられている。

再電離
クエーサーの放つ強い放射は周囲の宇宙を電離させる。この時点から、宇宙の大部分はプラズマにより構成されることになる。

恒星の形成
最初の恒星、おそらく種族IIIの恒星は、ビックバンにより形成された軽い元素(水素、ヘリウム、リチウム)から、より重い元素が生成されることによる始まる。

銀河の形成
大きな体積の物質の崩壊は銀河を形成する。
最近の研究は、銀河は地球からみて反時計回りの回転をともなうパリティ対称性の破れを有していることが示唆されている。

熱的死
宇宙の膨張が続けば、最も可能性の高いと考えられているのが、熱的死と呼ばれるシナリオである。1012年という時間尺では、現存する恒星は燃え尽き、宇宙は暗くなる。
宇宙は、エントロピーの高い状態に近づく。
熱的死以降の時代は、銀河はブラックホールに崩壊し、またブラック・ホールはホーキング放射を通じて蒸散する。
ある大統一理論では、陽子欠損は、残りの星間ガスを陽電子と電子に変換し、光子の再結合が生じる。
この場合、宇宙は無期限にただ一様な放射をする浴槽として存在し、また次第に低いエネルギーへと赤方偏移して、その放射も冷えきってしまう。

真空準安定事象
寿命の長い偽の真空(en:False vacuum)であるなら、宇宙はトンネル効果により低エネルギーの状態になる可能性がある。そのようなことになれば、すべての構造はたちどころに崩壊する。

宇宙科学ファン


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