宇宙論よくある質問

質問

宇宙は将来どうなるのですか？

答え

現在宇宙は膨張しています。宇宙の将来はこの宇宙の膨張が将来どのようになるのかで決まります。宇宙の膨張は宇宙のなかにある物質やエネルギーがどのようなものであるかで決まります。現在，宇宙には我々が良く知っている原子などの通常の物質の他に、ダークマターという暗黒物質、さらにダークエネルギーという暗黒エネルギーがあります。このうちもっとも量の多いのがダークエネルギーで、ダークエネルギーが宇宙の将来の鍵を握っています．ところが、このダークエネルギーというものの正体はまだベールに包まれているので，宇宙の将来はこのダークエネルギーがどのような性質をもつかでいくつかの可能性があります。

それらの可能性のうち、もっともシンプルだと思われるのは、ダークエネルギーがアインシュタインの宇宙定数の場合です．このときには宇宙はだんだん膨張の速度が速くなりながら、永遠に膨張しつづけます．宇宙の膨張はとても速くなります。いま遠くに見えている銀河も、だんだんとても速く遠ざかるようになり、そのうちに光の速度よりも速さが大きくなって見えなくなってしまいます．さらに時間が進むと比較的近くにある銀河もほとんど見えなくなってしまい、我々の銀河はごくわずかの近傍銀河とともに孤立します。銀河を光らせている星もそのうちに燃えつきてしまうでしょう．すると銀河は光らなくなり，後に残されるのはもう光らなくなった星やブラックホールなどの集まりになります。その状態が永遠に続きます．

別の可能性としては、将来ダークエネルギーの反発力がなくなることも考えられます．この時は将来宇宙が収縮するようになるかも知れません．現在膨張の速度はだんだん速くなっていますが，この場合には将来その速度は逆に遅くなっていき，いつかは膨張が止まってしまいます．宇宙は止まったままではいられず，すぐに今度は収縮を始めます．そして宇宙は小さくなって最終的には完全につぶれてしまい，宇宙は最後を迎えます．

もうひとつの可能性としては、将来ダークエネルギーの反発力がさらに大きくなるということが考えられます．この時には宇宙の膨張はますます加速していきます。宇宙の加速が大きくなって膨張の力がおおきくなると、銀河もその形を保っていられなくなります．銀河はバラバラに分解して中のひとつひとつの星が宇宙空間にばらまかれます．さらに時間がたって宇宙膨張の力がもっと大きくなると，星までもその形を保っていられなくなります．宇宙にある物質はばらばらに分解して原子になってしまいます。さらに時間がたつと、原子も分解し始めます．最終的にはあらゆる物質はばらばらの素粒子に分解し、宇宙の大きさは無限に大きくなり，宇宙は最後を迎えます．

これらの可能性のどれが本当の宇宙の将来の姿なのか，宇宙のダークエネルギーの探求がその解答を与えてくれるでしょう．