Making Sense of Modern Cosmology (日本語)

Editor’S Note(10/9/19):宇宙学者James Peeblesは、私たちの宇宙がどのように始まり、進化したかの理論への貢献により、2019年のノーベル物理学賞を受賞しました。 彼は2001年にサイエンティフィック-アメリカンのために書いたこの記事で宇宙論の最新のアイデア

これは宇宙学者のためのエキサイティングな時間です：調査結果が注いでいる、アイデアがバブルアップされ、それらのアイデアをテストするため しかし、それはまた混乱する時間です。, 議論されているすべてのアイデアは、おそらく正しいことはできません。 どのように進歩を判断するのですか？ ここで私はそれについて行く方法です。

覆された理論のすべての話のために、宇宙学者はしっかりと私たちの分野の基礎を確立しています。 過去70年間にわたり、私たちは宇宙が拡大し、冷却しているという豊富な証拠を集めてきました。 まず、遠くの銀河からの光は、宇宙が拡大して銀河が互いに引き離されている場合のように、赤に向かってシフトします。, 第二に、熱放射の海は、スペースがより高密度で熱くなっていた場合と同じように、スペースを埋めます。 第三に、宇宙には重水素とヘリウムが大量に含まれており、温度がかつてはるかに高かった場合にはそうであるべきです。 第四に、何十億年も前の銀河は、銀河が存在しなかった時代に近づくにつれて、はっきりと若く見えます。 最後に、時空の曲率は、宇宙がアインシュタインの重力理論、相対性理論の一般的な理論の予測に従って拡大している場合であるべきであるように、宇宙の物質内容に関連しているように見えます。,

宇宙が膨張して冷却していることは、ビッグバン理論の本質です。 ま言の”爆発”のビッグバン理論ではどのように宇宙の進化はどのようでした。

私は、宇宙論または他の科学において、そのような説得力のある結果を確立するプロセスを、フレームワークのアセンブリと比較します。 私達は多様な測定からの十字の固定を加えることによって証拠の各部分を補強するように努める。, 宇宙の膨張のための私たちの枠組みは、固体であるのに十分にしっかりと支えられています。 ビッグバン理論はもはや真剣に疑問視されていません。 最も急進的な代替案—定常状態理論の最新の転生—でさえ、宇宙が膨張して冷却しているということに異議を唱えません。 確かに、宇宙論における意見の違いはまだ聞こえますが、それらは固体部分への追加に関係しています。

たとえば、宇宙が拡大する前に何をしていたのかわかりません。, 主要な理論、インフレーションは、枠組みに魅力的な追加ですが、それはクロスブレーシングを欠いています。 それはまさに宇宙学者が今求めているものです。 進行中の測定値がインフレのユニークな署名と一致するならば、我々はそれらをこの理論の説得力のある議論として数えるでしょう。 が、それまでいく決意のベットかどうかインフレ率ものである。 私は単にこれがまだテストされるべき勇敢で先駆的な仕事であることを意味します。,

より固体は、宇宙の質量の大部分が銀河の外側の部分の周りに凝集した暗黒物質で構成されているという証拠です。 我々はまた、アインシュタインの悪名高い宇宙定数または類似の何かのための合理的なケースを持っている;それは宇宙が今受けているように見える加速のエージェントであろう。 十年前の宇宙学者は、一般的に銀河内の星やガスの動きを説明するためのエレガントな方法として暗黒物質を歓迎しました。 しかし、ほとんどの研究者は、宇宙定数に対して本当の嫌悪感を持っていました。, 今、大多数はそれ、またはその連合国の概念、真髄を受け入れます。 素粒子物理学者は、宇宙定数が量子論のために提起する挑戦を歓迎するようになった。 むしろ、それはゆっくりと成長している固定された枠組みの周りに混乱の健全な状態にある主題を示しています。 私たちは自然の学生であり、レッスンが続くにつれて私たちの概念を調整します。,

この場合の教訓には、宇宙の膨張が加速している兆候、すなわち近くと遠くの超新星の明るさ、最も古い星の年齢、遠くの質量の周りの光の曲がり、空を横切る熱放射の温度の変動が含まれる。 その証拠は印象的ですが、銀河の進化とその空間分布との矛盾の可能性を含め、宇宙定数のケースの詳細についてはまだ不安です。 加速する宇宙の理論は進行中の作業です。, 私は建築を賞賛しますが、私はまだ入居したくありません。

宇宙論の進歩についてメディアでどのように裁判官が報告するのでしょうか？ たった一人のインタビューに基づく記事に不安を感じています。 研究は複雑で厄介なビジネスです。 最も経験豊富な科学者でさえ、すべてを見通しに保つのは難しいと感じています。 どうかこの人の管理です。 科学者のコミュニティ全体も間違った方向に向かうことができますが、それはあまり頻繁に起こりません。, だからこそ、ジャーナリストがコミュニティの断面に相談し、特定の結果が検討する価値があるという合意を見つけたとき、私は気分が良くなります。 他の人がそれを再現すると、結果はより面白くなります。 独立した証拠の線が同じ結論を指しているとき、それは説得力になり始めます。 私の心には、科学に関する最高のメディアの報道は、最新の発見やアイデアだけでなく、クロスブレーシングをテストしてインストールするための本質的な、時には退屈な場合もあります。,

時間の経過とともに、現在議論中のインフレ、真髄、その他の概念は、中央枠組みにしっかりと統合されるか、放棄され、より良いものに置き換えられ ある意味では、私たちは仕事から自分自身を働いています。 しかし、宇宙は穏やかにそれを置くために、複雑な場所であり、それは我々がいつでもすぐに研究の生産的なラインを使い果たすと思うのは愚かです。 混乱は、私たちが何か正しいことをしているという兆候です：それは建設現場の肥沃な騒ぎです。