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【謎】「宇宙のヤバすぎる5つの終わり方」を物理学者が解説！未知のエネルギー、高次元の膜、偽の真空…

2020.09.08 16:00

物理学

仲田しんじ

ビッグバン

天文学

ビッグクランチ

真空崩壊

　物事には始まりがあれば終わりがあるものだが、ではこの宇宙はいつどのようにして終わるのだろうか。気鋭の物理学者が宇宙の終わり方について5つのパターンがあることを解説している。

■この宇宙はどうやって終わるのか

　およそ100年前、天文学者のエドウィン・ハッブルは、この宇宙が巨大な爆発、つまり“ビッグバン”で始まったという結論を導き出した。

　宇宙の始まりがわかったのであれば、ではこの宇宙はどうやって終わるのか。実際のところは宇宙を構成する“成分”がまだよくわかっていないため、宇宙の終わり方を説明する理論にはまだ“定説”はないのだが、これまでの研究では今から28億から220億年の間に、我々が居るこの宇宙が終わるともいわれている。

　そこで新著『The End of Everything:（Astrophysically Speaking）』を出版した天文物理学者のケイティ・マック氏は、同著の中で最も起こり得るの高い5つの可能性について解説している。

【謎】「宇宙のヤバすぎる5つの終わり方」を物理学者が解説！未知のエネルギー、高次元の膜、偽の真空…の画像1 — 「Daily Star」の記事より

1．ビッグクランチ（The Big Crunch）

　ビッグクランチ理論は、この世の原理がすべてが対称的であるという原則からきている。ビッグバンで始まった宇宙の急速な拡大がどこかの時点で収縮に転じ、最終的には一点に収束するという考えに基づいている。この収束へと向かうプロセスは、ビッグバンと同じ凄まじいエネルギーで宇宙のすべての物質が衝突し合いながら特異点へと収斂していくということだ。つまりビッグバンの“巻き戻し”である。

　また南デンマーク大学の研究者、ジェンズ・フレデリック氏は2013年に宇宙で相転移（phase transition）が起きると説明し、これが宇宙の崩壊につながるものであると言及している。そして今現在、宇宙のどこかで相転移が始まっていて、すでに宇宙の終わりは始まっているのだと指摘している。

　しかしながらフレデリック氏が正しいとしてもそれを心配するには、まだ十分過ぎる時間がある。

2．熱的死（Heat Death）

　宇宙を維持するのに十分な質量がない場合、ビッグバンからの勢いは銀河を互いに遠くまで運び、星間ガスの供給を非常に薄く広げて新しい星が生まれないように働く。

　宇宙はゆっくりと冷たく暗い状態に落ち込み、ブラックホールは輝く星よりも数が多くなり、それら自体が蒸発して何もなくなる。

「最終的に残された唯一のものはいくつかの奇妙な粒子といくつかの放射線である宇宙が出来上がります」（ケイティ・マック氏）

　これこそが熱的死の状態で、宇宙のエントロピーが最大値となり、宇宙は限りなく希薄な空間となる。