宇宙の五つの時代

Book by Fred Adams

宇宙の五つの時代:永遠の物理学の内側
カバー
著者フレッド・アダムスとグレゴリー・ラフリン
言語英語
ジャンルポピュラーサイエンス
出版社フリープレス出版社
発行日
1999
出版場所アメリカ合衆国
メディアタイプ印刷
ページ251ページ
ISBN978-0-684-86576-8
OCLC44402328

『宇宙の5つの時代』は、天体物理学者のフレッド・アダムスグレゴリー・P・ラフリン[1]によって書かれた、膨張する宇宙の未来についての科学書であり、1999年に初めて出版されました。 [2]

本の内容

『宇宙の五つの時代』は、宇宙論者の最新の知見に基づき、宇宙の歴史、現状、そして起こりうる未来について論じています。本書では、宇宙の歴史を原始時代形成時代、退化時代、ブラックホール時代、そして暗黒時代という五つの時代に分けています。

著者らは、現在の宇宙論を説明するだけでなく、宇宙の未来の時代にはどのような生命が存在する可能性があるかについても推測している。この推測は、フリーマン・ダイソンに帰せられるスケーリング仮説に基づいている。これは、他のすべての条件が同じであれば、生物の代謝速度、ひいては意識の速度は、その生物が繁栄する温度に正比例するはずであるという考え方である。著者らは、例えばネットワーク化されたブラックホールを基盤として、地球の生化学的生命体とは全く異なる生命体を想定している。

年齢

本書で扱われる時間スケールは非常に広大であるため、著者らは科学的記法を用いることに便宜性を感じています。著者らは「n番目の宇宙論的10年」、つまりビッグバンから 10 n年後を指します。以下では、n は宇宙論的10年を指します。

原始時代

原始時代は「-50 < n < 5」と定義されます。この時代には、ビッグバン、それに続くインフレーション、そしてビッグバン元素合成が起こったと考えられています。この時代の終わり頃、電子と原子核の再結合により、宇宙は初めて透明になりました。著者らは、地平線問題と平坦性問題について議論しています。

星の時代

星多時代は、「6 < n < 14」と定義されます。これは現在の時代であり、物質は、銀河、銀河団の形で配置され、エネルギーの大部分は星で生成されます。この時代では、星が宇宙で最も支配的な天体となります。大質量星は、わずか数百万年で燃料を非常に急速に使い果たします。最終的には、残る明るい星は白色矮星だけになります。この時代の終わりまでに、私たちが知っている明るい星は消滅し、核燃料も枯渇し、白色矮星褐色矮星中性子星ブラックホールだけが残ります。このセクションでは、オルバースのパラドックスについて説明します。

退廃の時代

縮退時代は「15 < n < 39」と定義されます。これは褐色矮星、白色矮星、中性子星、そしてブラックホールの時代です。白色矮星は暗黒物質を吸収し、公称エネルギー出力を維持します。この時代が続くと、著者らは陽子が崩壊し始めると仮定しています(標準模型による重粒子数の保存則が破れます)。陽子崩壊が起これば、生き残るのはブラックホールだけになります。もしそうなれば、惑星が崩壊するにつれて生命の存在はほぼ不可能になります。

ブラックホール時代

ブラックホール時代は「40 < n < 100」と定義されています。本書によれば、この時代には、組織化された物質はブラックホールの形でのみ残ります。ブラックホール自体は、ホーキング放射という量子力学的過程によって、内部に含まれる物質をゆっくりと「蒸発」させます。この時代の終わりには、極めて低エネルギーの光子、電子、陽電子、ニュートリノだけが残ります。

暗黒時代

暗黒時代は「n > 101」と定義されます。この時代までに、非常に拡散した物質のみが残り、宇宙の活動は劇的に衰退し、エネルギーレベルは非常に低く、時間スケールは非常に大きくなります。宇宙を漂う電子と陽電子は互いに衝突し、時折ポジトロニウム原子を形成します。しかし、これらの構造は不安定であり、構成粒子は最終的に消滅します。その他の低レベルの消滅イベントも、非常にゆっくりとではありますが、発生します。本質的に、宇宙は最終的に空虚と化します。

将来の改訂

この本は1999年に出版されました。2013年11月現在[update]、グレゴリー・ラフリンは自身のウェブサイトで次のような声明を出しています。[3]

本書が執筆されて以来、物理学と天文学において多くの興味深い発展が見られ、その多くは未来がどのように展開するかについての私たちの理解に大きな影響を与えています。フレッドと私は現在、『五つの時代』の内容の改訂に取り組んでいます。

参考文献

  1. ^ 「グレゴリー・ラフリン」.
  2. ^ 「書評」ニューヨーク・タイムズ
  3. ^ 「G Laughlin -- 本」。
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