じじぃの「人の生きざま_211_S・パールマター」

The Big Rip Theory - a theory of the end of the universe based on its increasing expansion rate 動画 YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=JaImVFRpOR8
宇宙の終わり 動画 YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=-YLgKdSGpTY
ビッグリップ、ビッグクランチ

ノーベル物理学賞、宇宙膨張加速発見の3氏に 2011年10月4日 asahi.com
スウェーデンの王立科学アカデミーは4日、今年のノーベル物理学賞を米ローレンス・バークリー国立研究所のソール・パールマッター博士、オーストラリア国立大のブライアン・シュミット博士、米ジョンズホプキンス大のアダム・リース博士の3氏に贈ると発表した。授賞理由は「遠距離の超新星観測を通じた宇宙の膨張加速の発見」。
この研究では、「1a型」と呼ばれる超新星に注目した。1a型超新星は、銀河に相当するほどの光を発し、その明るさは宇宙のどこにあってもほぼ同じなので、その超新星のある銀河までの距離がわかるほか、超新星の色からどれだけの速さで遠ざかっているのかもわかる。
パールマッター氏は1988年、1a型超新星を目安にして宇宙の膨張を測るため、「超新星宇宙論計画」を始めた。どの銀河でも100万年に数回しか発生しない超新星だが、電荷結合素子(CCD)を備えた4メートル級望遠鏡で数千の銀河を監視し、出現するたびに世界各地の観測施設に連絡する、といった手法で探していった。
http://www.asahi.com/special/nobel/TKY201110040483.html
BBC地球伝説 「ホライゾン 無限か、有限か」 2001年3月13日 BS朝日
宇宙は永遠に存在するのか? 天文学者たちの長年の疑問に対し、ソール・パールマッター博士は、これまでの時間と空間に対する認識を覆すような発表を行った。
宇宙はビッグバン以来膨張を続け、その膨張スピードは重力の作用によって次第に減速し、やがてはストップし終焉を迎えると思われていた。膨張の速度を測るには超新星の発見が鍵となる。博士は、最新型の観測機データ処理プログラムを用いて、数多くの超新星を見つけだすことに成功した。しかしそこからはじき出されたのは「宇宙は膨張のスピードを速めている」という答えだ。一部の学者は、重力に反発して宇宙全体をあらゆる方向へと押しやるエネルギー、つまり真空のエネルギーが働いているのだと言う。
最新の技術と美しい天体写真を紹介しながら、宇宙の寿命という壮大でロマンチックな謎に迫る。
http://www.bs-asahi.co.jp/bbc/na_23_01.html
ソール・パールマッター ウィキペディアWikipedia)より
ソール・パールマッター(Saul Perlmutter, 1959年9月22日 - )はアメリカ合衆国の天体物理学者。ローレンス・バークレー国立研究所、カリフォルニア大学バークレー校教授。イリノイ州生まれ。宇宙の加速膨張の観測に関する研究で、2011年ノーベル物理学賞受賞。父は、ペンシルバニア大学の名誉教授(化学・生体分子工学)のダニエル・D・パールマッター。
宇宙の終焉 ウィキペディアWikipedia)より
宇宙の終焉(Ultimate fate of the universe)とは、宇宙物理学における、宇宙の進化の最終段階についての議論である。さまざまな科学理論により、さまざまな終焉が描かれており、存続期間も有限、無限の両方が提示されている。
宇宙はビッグバンから始まったという仮説は、多くの科学者により合意を獲得している。宇宙の終焉は、宇宙の質量 / エネルギー、宇宙の平均密度、宇宙の膨張率といった物理的性質に依存している。
【加速膨張の発見】
ここまでの議論は、宇宙定数が0と仮定してきた。しかしWMAPなどの観測により、正の宇宙定数が宇宙膨張を加速している可能性が出てきた。
2003年、「宇宙は全ての物理的構造がバラバラになってしまうビッグリップ (big rip) によって終焉する」という論文が Robert R. Caldwell、Marc Kamionkowski、Nevin N. Weinberg によって Physical Review Letters 誌に掲載された。この仮説では宇宙定数が時間の増加関数になっているため、宇宙の膨張は通常のド・ジッター宇宙的加速膨張以上のペースで加速される。この強力な加速膨張により、宇宙膨張と切り離されて現在安定に存在している銀河や人間、バクテリア、砂粒に至るありとあらゆる物理的構造がいずれ素粒子にまでバラバラになってしまう。かくして宇宙は、永遠に加速しながらお互いから遠ざかる素粒子だけになってしまうと主張している。
しかし現在のところ、宇宙定数が時間の定数なのか、時間とともに変化するのかはまだ明らかになっていない。

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『宇宙はなぜこんなにうまくできているのか』 村山斉/著 集英社 2012年発行
宇宙の未来はどうなるのか (一部抜粋しています)
宇宙が膨張している以上、未来の姿は現在とは違うはずです。このまま膨張が続くと、いったいどうなるのか。
これについては、以前から3つの可能性が考えられていました。
もっとも可能性が高いと思われたのは、「スピードを徐々に落としながら止まることなく膨張し続ける」というものです。投げ上げたボールが、少しずつ減速しながらも上昇を続け、落ちてはこないイメージですね。
投げ上げたボールの速度が地球の重力との関係で決まるのと同様、宇宙の膨張速度は宇宙にある物質の重力で決まります。ですから物質の量がもっと少なければ(つまり重力が弱ければ)しばらく減速した後、一定の速度で膨張を続けるでしょう。これが2つ目のシナリオです。
一方、減速膨張のケースよりも物質が多い場合、その重力によって膨張は止まります。これはまさに、一般相対性理論を打ち立てたときにアインシュタインが心配したのと同じ状況といえるでしょう。物質の重力に引っ張られて、宇宙が収縮を始めるわけです。そして最終的には一点に戻って潰れてしまう。始まりのビッグバンに対して、これを「ビッグクランチ」といいます。前の2つは膨張が続くので宇宙が永遠の存在であるのに対して、この説では宇宙に終わりがあるわけです。
しかし10年ほど前になって、宇宙がまったく別の形で終わりを迎える可能性が出てきました。というのも、その膨張が加速していることがわかったのです。
もしそれが続くと、どうなるか。理論的には、そのスピードが無限大に達したところで宇宙が引き裂かれ、すべての物質がバラバラになってしまうことがあり得ます。すでに、「ビッグリップ」という名前までつけられました。「大きな唇」ではありません。リップ(lipではなくrip)は「引き裂く」という意味です。
その加速膨張を発見したのが、2011年のノーベル物理学賞を受賞した研究者たちでした。受賞者は、ソール・パールマッター、ブライアン・シュミット、アダム・リースの3名です。シュミットとリースは共同研究者なので、チームは2つ。ちなみにパールマッターは私にとってカリフォルニア大学バークレー校の同僚なので、その受賞はたいへんうれしく思いました。
彼らが宇宙の膨張速度を調べるために観測したのは「1a型」と呼ばれる超新星です。超新星は光の特徴によっていくつかの種類に分類されているのですが、この1a型はどれも明るさが同じ。そのため、見かけの明るさから距離を割り出すことができます。
彼らは数十億光年先のおよそ50個の1a型超新星を見つけ出し、それが遠ざかる速度を観測しました。その結果、事前の予想をはるかに下回る速度で超新星が遠ざかっていることを突き止めたのです。これは、従来の宇宙論をひっくり返すほどの驚くべき大発見でした。遠くの超新星は昔の膨張速度で遠ざかっていますから、遠くの超新星の速度が遅いということは、昔の宇宙の膨張速度が遅かったということになるからです。減速している可能性が高いと思われていた宇宙膨張が、加速している証拠だったわけです。

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