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アインシュタインに間違いを認めさせた神父がいる！ジョルジュ・ルメートルの功績

2023.05.25 11:40 文＝仲田しんじ

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　人類の科学史上、稀代の天才物理学として君臨しているアルベルト・アインシュタインだが、そのアインシュタインの“生涯で最大の過ち”を指摘した宇宙物理学者がいた――。

宇宙の“始まり”の問題に取り組んだルメートル

　宇宙の起源についての“ビッグバン”モデルの礎となる「原始的原子の仮説（hypothesis of the primeval atom）」を提唱したカトリックの司祭で宇宙物理学者のジョルジュ・ルメートル（1894-1966）を再評価する声があがっているようだ。

アインシュタインに間違いを認めさせた神父がいる！ジョルジュ・ルメートルの功績の画像1 — ジョルジュ・ルメートル　画像は「Wikipedia」より

　米ウェブメディア「Big Think」の記事では、アインシュタインが「忌まわしい」と呼びながらも最終的には称賛せざるを得なかった画期的なルメートルの理論に再び光を当てていて興味深い。

　1929年にアメリカの天文学者、エドウィン・ハッブルは宇宙が膨張していることを確認した。しかしそうなるとそれよりも前の根源的な疑問が科学者たちを悩ませることになった。はたして宇宙には“始まり”があったのか？　という問題だ。

　宇宙の“始まり”の問題に取り組んだ最初の科学者の1人がまさにこのルメートルであった。

　生まれも育ちもベルギーの若きルメートルは物理学への情熱を内心で抱えていたものの、父親の導きで土木工学の学位を取得し、その後は鉱山技師の道に進む予定であった。

　しかし戦争によって皮肉にも本望を遂げることになったのだ。第一次世界大戦に従軍して大きく人生観と世界観が変わったルメートルは「夢を追う時期が来た」と悟り、数理物理学の大学院プログラムを履修すると共に、カトリックの神学校に入学した。

　1923年9月にルメートルは司祭に叙階され、10月には大学院生としてケンブリッジ大学の天文学者、アーサー・エディントンの研究グループに加わった。

　イギリスで1年間過ごした後にはアメリカでも研究を続けて見識を広め、ベルギーに戻ってからはルーヴェン・カトリック大学の非常勤講師を務める一方で論文執筆に取り組んだ。

　そして1927年に膨張宇宙論を展開する論文を発表したのである。ちなみに膨張宇宙論を1922年に最初に提唱したのは若くして亡くなったアレクサンドル・フリードマンであるが、ルメートルの膨張宇宙論はフリードマンを継承したわけではなくあくまでも独立したオリジナルの理論である。

アインシュタインに間違いを認めさせた神父がいる！ジョルジュ・ルメートルの功績の画像2 — 画像は「Pixabay」より

アインシュタインに過ちを気づかせる

　この頃のアインシュタインは宇宙は定常的で恒久的に存在しているという「定常宇宙論」を前提としていたため、フリードマンとそれに続くこのルメートルの「膨張宇宙論」を嫌悪していたといわれている。

　ルメートルの膨張宇宙論についてアンシュタインは「あなたの計算は正しいが、あなたの物理学は忌まわしいものだ」と拒絶していたことが記録に残されている。

　ルメートルの論文は発表当初はあまり注目されていなかったのだが、イギリス時代の恩師であるエディントンがルメートルの論文を読み、1931年に王立天文学協会の月刊誌に英語の解説論文を掲載したことで、多くの目に触れて物議を醸すことになった。そして最終的にルメートルの膨張宇宙論の計算は正しいことが大勢に認められた。

　勢いを得たルメートルは1931年に「Nature」誌で発表した論文で「原始的原子の仮説（hypothesis of the primeval atom）」を提案した。これは宇宙が特異点から始まったというビッグバン理論の元となるアイデアである。

　アインシュタインにとって“忌まわしい”ルメートルの理論であったが、これがきっかけで自分が犯していた定常宇宙論という“生涯で最大の過ち”を認めることになる。

　ルメートルは1933年に一連の会議に出席するためアメリカにしばらく滞在したのだが、あるセミナーの席でルメートルが原始的原子について詳しく説明したところ、アインシュタインは立ち上がって拍手をし「この理論は私が今までに聞いた中で最も美しく納得の行く説明です」と称賛したことが記録に残されている。

アインシュタインに間違いを認めさせた神父がいる！ジョルジュ・ルメートルの功績の画像3 — ロバート・ミリカン（左）、ルメートル（中央）、アインシュタイン（右）　画像は「Wikipedia」より

「現代物理学の父」や「20世紀最高の物理学者」とも評される偉人、アインシュタインの考えを改めさせたルメートルの功績がなければ、宇宙物理学の進展は今頃は何周も遅れたものになっていたかもしれない。

　ルメートルは、原始の原子の誕生もいつかは科学的に説明できる可能性を決して排除せず、その答えは量子力学を宇宙全体に適用することで得られるかもしれないと言及している。そしてこの考えは数十年後、エドワード・トライオンやスティーブン・ホーキング博士らに受け継がれることになった。これまであまり知られてこなかったジョルジュ・ルメートルの偉大な業績は確かにもっと評価されてよいのだろう。

参考：「Big Think」ほか