（インタビュー）宇宙論が映す科学の今 甲南大学教授・佐藤文隆さん
http://digital.asahi.com/articles/TKY201305140627.html?ref=comkiji_txt_end_s_kjid_TKY201305140627
朝日新聞デジタル
2013年5月15日
以下転載：
暗黒物質に暗黒エネルギー、今や、宇宙といえば「暗黒（ダーク）」だ。そんな暗黒のなぞに満ちた宇宙論が人気を博している。人々が心ひかれるのは、その「わからなさ」ゆえ、そしてその背景には社会に漂う漠然とした不安があるのでは、という。宇宙論ブームが映し出す科学の現在と、科学が社会で果たすべき役割について聞いた。
――最新の宇宙論によると、私たちが知っている物質は宇宙全体の中でわずか４％しかなく、残りの９６％は正体不明で、そのうち４分の１が暗黒物質、４分の３が暗黒エネルギーなのだそうですね。宇宙は分からないことだらけ。興奮させられる話です。
「その数字自体にはあんまり意味はないと思うわ」
――えっ。
「暗黒物質の存在は前からいわれて議論になっていたけど、暗黒エネルギーは存在するのかどうかさえ分からない。宇宙の膨張速度はこの１０年ほどで、これまで考えられていたのとは逆にどんどん加速していることが観測ではっきりした。その結果、アインシュタインの方程式の右辺と左辺が全く合わなくなった。つじつま合わせのために、暗黒エネルギーなるものの存在を仮定せざるをえなくなったわけや」
――この宇宙を説明するアインシュタインの理論によれば、宇宙の膨張が加速することはありえない、ということですね。
「そう。でも、観測結果と理論が合わないんやったら、理論の方を疑ってみる必要だってあるかもしれない。アインシュタインの相対性理論が、宇宙全体の膨張みたいにスケールの大きな現象に本当にあてはまるのか、実は実証されたわけやない。理論自体の補正が必要かもしれん」
――アインシュタインの理論に誤りが見つかったのなら、それはそれですごいことですよね。
「理論を補正する試みは、すでにいっぱい提案されているけどね。確かに、暗黒エネルギーにまつわる問題は、宇宙論や素粒子物理学を一気に発展させる突破口になるかもしれん。でもな、来年や再来年に分かるという話やない。１００年先、２００年先に分かるかもしれん、というレベルのことや」
■ ■
――暗黒物質は先月、国際宇宙ステーションでの観測で存在の痕跡をとらえたと国際チームが発表して話題になりました。解明は進んでいるのではないですか。
「あの観測結果は、天体の影響など考えられる原因はいくつもあるのに、『暗黒物質』だけを強調するのは不誠実やと思う。おそらく、暗黒物質といえば世間が飛びつき、新聞も大きく報道する。それで研究の予算も付きやすくなる、という計算が働いているんやろう」
――誕生してまもない宇宙には夜明け前、「宇宙の暗黒時代」というもう一つの暗黒があり、三つ合わせて宇宙の暗黒トリオと呼ばれます。
「こっちの暗黒は、ハワイにあるすばる望遠鏡の観測などで、がんばればわかるところにある。星がどうやってできてきたか、実に面白いところ。世間の関心は低いけど」
――暗黒物質、暗黒エネルギーの魅力は、その「わからなさ」にあるのでしょうか。
「わからないということにひかれるのは、世相の問題やないか。不安が蔓延（まんえん）する社会で、『どうせわからないんだよね』と、わからないことを正当化したり、自分を慰めたり。科学は本来、『何か新しいことがわかる』ということで評価される営みなんやけど」
「人々が何にわーっとなるか、それは時代で変わる。２０世紀にはアインシュタインがヒーローになったけど、一般の人には『空間が曲がる』といわれてもよくわからない。第１次世界大戦中に出た彼の一般相対論の論文を、敵国であるイギリスの科学者が日食を利用して検証した。科学は戦争をも貫く。すばらしい、というわけで拍手喝采。本人もどこか愛嬌（あいきょう）のある人物だったこともあり、大人気になった。科学によって新しいことがわかる、進歩する、そんな時代の象徴やった」
「確かに時代は変わった。でも、科学なのに、わからないところにひかれる、というのはあまり健全なことやない。科学に科学じゃないものを求めているわけで、しかもそんな傾向が強まっていて、心配や」
――科学自体は、わからないものに挑む。先生の言葉で「山があるから登る」タイプの研究が大事です。
「若い人に言いたいのは、今何をやれば結果が出せるか、それを見極める知恵を持て、ということ。研究対象を考える時には、問題の大きさだけではなく、それを近い将来に解明できるか、という達成率も考える必要がある。『自然界の四つの力の統一』や『暗黒エネルギーの解明』はすごく大きなテーマやけど、この数十年で大きな成果が上がる可能性はゼロに近いかもしれん。ならば、現時点で成果の上がりやすい分野に切り替えるのが賢明かも」
「宇宙論と関わりが深い素粒子物理学でもこの３０年間、物質の根源を『ひも』と考える超ひも理論が研究され、僕自身も８０年代は積極的に支持していた。でも、数学としては高度な成果だが、それが物質の理論だと裏付ける証拠を示せていない。超ひも理論はまだ本当の意味での『科学』になっていない。ここらでちょっと考え直してもええのでは」
「素粒子物理学をやっている研究者の中には、専門性を武器に量子力学を使った革新的なコンピューターの開発に取り組む人がいるし、天体からのＸ線をとらえる人工衛星用の高性能カメラを、放射性物質による汚染の状況をとらえるのに応用して、除染作業の効率化に役立てた例もある。専門性を生かす道はいくらでもある」
――そうなると、宇宙論の研究はどうなりますか。
「たとえば、物質の根源を探るための大型加速器などビッグサイエンスは、各国が協力してこれからも進めるべきや。ただ、成果が出るまでに数十年の時間がかかるから、指導的な立場の少数の科学者のほかは、いろいろな巨大プロジェクトに転身可能な技術者集団が支えるやり方がいいかも。観測や実験の技術が将来ものすごく進んで、暗黒エネルギーの問題を解くきっかけになるかもしれんから、その時になってまた一生懸命取り組めばいい」
■ ■
――そんな科学と、私たちはどう向き合えばよいのでしょう。
「そもそもなぜ、学校で科学を教えるのか。僕は、科学には四つの姿があると思う。まず、専門家の領域に属する二つ、基礎的な科学と、その成果を利用した実学的な科学。そして、一般の人たちにとっても、この二つの科学に対応する形で、宇宙はどうなっているかといった世界観を与えるような科学、そして、たとえばスマホはどういう仕組みか、など日常的な領域での科学がある」
「今とりわけ重要だと思うのは、一般の人たちにとっての二つの科学の中間に位置するもので、科学的な考え方とでも呼ぶべきもの。つまり事実とそれに基づく論理で、これが他者とコミュニケーションするときの共通の基盤になる。民主主義社会というのはある程度利害が違っても話し合って決めようという社会でしょ。好き嫌いではなく、事実に基づく論理がなきゃ話が進まない。科学的考え方がなければ、民主主義社会はもたない。究極に挑む科学でも、税金でやる営みである以上、民主主義国家の前提である科学的思考の教育に結びつくようにせんといかんね」
「僕はいつも言うんやけど、『宇宙はビッグバンで始まった』という知識自体には二束三文の値打ちもない。科学を職業にしない人にとって大事なのは、『ビッグバンと呼ばれる現象で宇宙ができたことがわかったこと』であり、『なぜそう考えられるのか』。観測と理論をどう組み合わせるか、その論理に慣れていれば、日々の生活の中で見ていることと合理的な理論を組み合わせて身を処することができる。科学を学ぶのは、事実に基づいて論理を組み立てるための訓練になるからや」
■ ■
――福沢諭吉も、歴史と物理を学べ、と言っています。
「そうそう。経営者になる前に物理をやれ、と勧めたのも論理的思考の訓練やから。社会の現象はいろいろな解釈があるし、複雑やから、子どもに教えるのは適当じゃない。訓練という意味では算数のようにシンプルで答えがはっきりしているものがいい。それで物理を学べと。英語の『サイエンス』は軽い響きを持った言葉で、ちょっとした知恵、あるいは考え方、といったもので、そういうサイエンスが大切や」
＊
さとうふみたか 甲南大学教授、物理学者 ３８年生まれ。京都大学名誉教授、２００１年から現職。和歌山県のみさと天文台名誉台長。最近の共著に「科学にすがるな！」
＜取材を終えて＞
湯川秀樹博士の孫弟子に当たり、科学から文明までを広く論じた多くの著作でも知られる日本の代表的な物理学者である。後輩の研究者たちには温かくも厳しいまなざしを注ぐ一方、私たち市民には一片の知識でなく科学的思考こそが大切、と明快だ。科学者の責任とは、社会にとって科学とは何か、改めて問われている時代なのだと思う。
（聞き手・辻篤子、太田啓之）
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暗黒物質の痕跡？確認 宇宙をつくる正体不明の成分
(4/4)================================================================
朝日新聞デジタル
暗黒物質の痕跡？確認 宇宙をつくる正体不明の成分
2013年4月4日
http://digital.asahi.com/articles/TKY201304030650.html?ref=reca
宇宙の組成
理論上、宇宙に大量にあると考えられている正体不明の「暗黒物質」が、実際に存在する可能性を示す痕跡を、欧米やアジアの国際研究グループが初めて見つけた。スイスの欧州合同原子核研究機関（ＣＥＲＮ）で３日夕（日本時間４日未明）発表した。星や銀河の成り立ちの謎を解き明かす一歩となる成果だ。▼２面＝「ニュースがわからん！」
現在の宇宙論では、暗黒物質は宇宙の成分の４分の１を占めるとされる。光などの手がかりを出さないため確認が難しく、その存在は宇宙最大の謎の一つだ。
サミュエル・ティン米マサチューセッツ工科大学教授を代表とするグループは今回、国際宇宙ステーション（ＩＳＳ）に取り付けたアルファ磁気分光器（ＡＭＳ）という装置を使い、電子と逆のプラスの電気を帯びた陽電子を観測した。陽電子は、暗黒物質同士がぶつかって消滅する際に飛び出すと考えられている。
陽電子の量とエネルギーは、暗黒物質が存在すると仮定した場合に予測されたのとほぼ同じであることを精度良く確認した。今後の解析で、この陽電子が暗黒物質の痕跡かほかの発生源からのものかの結論が得られる、とグループはみる。
陽電子はどの方向からも飛来していた。これは、発生源が特定の天体ではなく宇宙空間に散らばる暗黒物質であるとの見方を支持するが、天体が放つものである可能性もなお捨てきれないという。
宇宙には我々の身の回りのものをつくる原子など、普通の物質しかないと思われてきた。だが、遠くの天体の光が地球に届く間に、何もない空間で重力によって曲げられる現象などがわかってきて、「目に見えないが何か重いもの」の存在が予測されるようになった。
現在では、普通の物質は宇宙の成分のわずか数％にすぎず、残りは暗黒物質と、やはり正体不明の暗黒エネルギーが占めるとされている。（波多野陽）
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佐藤 文隆
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BD%90%E8%97%A4%E6%96%87%E9%9A%86
佐藤 文隆（さとう ふみたか、1938年3月23日 - ）は、日本の宇宙物理学者・理論物理学者。京都大学名誉教授。専門は宇宙論・相対性理論。
人物紹介
学部生時代 - 大学院生時代は天体核物理学研究室の林忠四郎の下で宇宙物理学を学んだ。理学博士。
博士論文は、「一般相対性理論における、宇宙項の寄与に関する研究」。
京都大学基礎物理学研究所所長時代、湯川秀樹を記念する、湯川記念財団の依頼により、湯川選集をまとめる。
一番の課題は、「最高エネルギー宇宙線によって生じる物理現象」を捉えることであり、JEM-EUSOの研究者にも名を連ねている。
2009年現在、本籍を有する[要出典]自治体が主催する西宮湯川記念賞の設立にも参加する。
略歴
山形県西置賜郡白鷹町出身。
1956年 - 山形県立長井高等学校卒業
1960年 - 京都大学理学部物理学科卒業。
1965年 - 同大学院博士課程満期退学。
1965年 - 京都大学助手
1966年 - 理学博士 授与
1970年 - 京都大学助教授
1972年 - 京都大学教授
1975年 - 京都大学基礎物理学研究所所長（〜1980年）
2001年 - 京都大学を定年退官
2001年 - 甲南大学教授
2009年現在、甲南大学教授。
業績
1972年 - 「宇宙線の最高エネルギーと相対性理論の破れ」
1973年 - 冨松彰とともに、アインシュタイン方程式におけるトミマツ・サトウ解を発見した（この業績により冨松とともに仁科記念賞を受賞）。この解は裸の特異点の存在を示唆していて、今日では数学的産物だとされている。
一貫して、相対性理論・宇宙物理学の研究を行う。
弟子
一般相対性理論の佐々木節は弟子。
東京大学の佐藤勝彦は後輩。
著作
宇宙論関係の教科書・啓蒙書や随筆を多数書いている。
単著
『星の進化』（共立出版、1978年）
『宇宙の創成』（紀伊國屋書店、1979年）
『アインシュタインのたまご』（朝日新聞社、1979年）
『宇宙こうして捕らえた』（創元社、1981年）
『現代の宇宙論』（小学館、1981年）
『タイムワープ』（講談社、ブルーバックス、1981年）
『僕がアインシュタインになる日』（朝日出版社、1981年）
『相対論と宇宙論』（サイエンス社、1981年）
『アインシュタインが考えたこと』（岩波書店、岩波ジュニア新書、1981年）
『ビッグバンの発見』（日本放送出版協会、NHKブックス、1983年）
『ビッグバン』（講談社、ブルーバックス、1984年）
『宇宙のしくみ』（ポプラ社、1984年）のち朝日文庫
『湯川秀樹が考えたこと』（岩波書店、岩波ジュニア新書、1985年）
『星と宇宙の科学』（新潮社、新潮文庫、1985年）
『宇宙論と統一理論の展開』（岩波書店、1987年）
『宇宙論への招待』（岩波書店、岩波新書、1988年）
『宇宙と星の基礎知識・ブラックホールとはなんですか』（講談社、1989年）
『宇宙のはじまり』（岩波書店、1989年）
『現代の宇宙像・概観』（培風館、1991年）
『量子宇宙をのぞく』（講談社、ブルーバックス、1991年）
『アインシュタインの宇宙』（朝日新聞社、1992年）
『宇宙のしくみとエネルギー』（朝日新聞社、1993年）
『科学と幸福』（岩波書店、1995年）
『現代の宇宙像』（講談社、1997年）
『量子力学のイデオロギー』（青土社、1997年、増補新版、2011年）
『知を創造する—新世紀の大学とは』（岩波書店、1998年）
『火星の夕焼けはなぜ青い』（岩波書店、1999年）
『物理学の世紀—アインシュタインの夢は報われるか』（集英社、1999年）
『科学者の将来』（岩波書店、2001年）
『宇宙物理への道—宇宙線・ブラックホール・ビッグバン』（岩波書店、2002年）
『孤独になったアインシュタイン』（岩波書店、2004年）
『雲はなぜ落ちてこないのか』（岩波書店、2005年）
『異色と意外の科学者列伝』（岩波書店、岩波科学ライブラリー、2007年）
『破られた対称性』（PHP研究所、PHPサイエンス・ワールド新書、2009年）
『夏はなぜ暑いのか』（岩波書店、2009年）
『アインシュタインの反乱と量子コンピュータ』（京都大学学術出版会、学術選書、2009年）
『職業としての科学』（岩波書店、岩波新書、2011年）
『量子力学は世界を記述できるか』（青土社、2011年）
最終更新 2013年2月25日 (月)
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銀河
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8A%80%E6%B2%B3
以下抜粋：
銀河（ぎんが、英: galaxy）は、恒星やコンパクト星、ガス状の星間物質や宇宙塵、そして重要な働きをするが正体が詳しく分かっていないダークマターなどが重力によって拘束された巨大な天体である[1][2]。英語「galaxy」はギリシア語の「galaxias、γαλαξίας」を語源とし、意味は英語で銀河系を指す「Milky Way」の語源でもあるミルクである。
銀河には、1000万 (107) 程度の星[3]で成り立つ矮小銀河から、100兆 (1014) 個の星々を持つ巨大な銀河まである[4]。これら星々は恒星系、星団などを作り、その間には星間物質や宇宙塵が集まる星間雲、宇宙線が満ちている。ほとんどの銀河では質量の約90%をダークマターが占める。観測結果によれば、すべてではなくともほとんどの銀河の中心には超大質量ブラックホールが存在すると示唆される。これは、いくつかの銀河で見つかる活動銀河の根源的な動力と考えられ、銀河系もこの一例に当たると思われる[5]。
歴史上、銀河はその具体的な形状を元に分類された。それは視覚的な形態論を以って考察された。一般的な形態は、楕円形の光の輪郭を持つ楕円銀河である[6][2- 1]。渦巻銀河は細かな粒が集まった、曲がった腕を持つ形状である。不規則でまれな形状を持つ銀河は不規則銀河と呼ばれ、近くの銀河から引力の影響を受けて形を崩したものである。近接する銀河の間に働く相互作用は、時に星形成を盛んに誘発しながらスターバースト銀河へと発達し、最終的に合体する場合もある。特定の構造を持たない小規模な銀河は不規則銀河に分類される[7]。
観測可能な宇宙の範囲には、少なくとも1700億個の銀河が存在すると考えられている[8][9]。大部分の直径は1,000から100,000パーセク[10]であり、中には数百万パーセクにもなるような巨大なものもある[11]。銀河系間空間は、1立方メートル当たり平均1個未満の原子が存在するに過ぎない非常に希薄なガス領域である。ほとんどの銀河は階層的な集団を形成し、これらは銀河団やさらに多くが集まった超銀河団として知られている。さらに大規模な構造では、銀河団は超空洞と呼ばれる銀河が存在しない領域を取り囲む銀河フィラメントを形成する[12]。
大規模構造
大深度宇宙を調査すると、銀河同士が近く結合した様子が高い頻度で見つかる。最近の10億年では、同規模の銀河と有意な影響を及ぼし合わない孤立した銀河は比較的少なく、観測からはわずか5%程度しか見つかっていない。これらも過去には合体を経験していたり、小さな衛星銀河を持っている可能性はある。孤立銀河[81]は他銀河との相互作用でガスが取り去られる事が無いため、標準的な銀河よりも星形成の割合が高い[82]
セイファート銀河の六重奏。コンパクト銀河群の例。
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宇宙の大規模構造を示すシミュレーション。画像は幅4億光年を示す。
巨視的には、ハッブルの法則で明らかになった通り宇宙は膨張しており、それに引きずられて個々の銀河の間隔は基本的に広がっていると考えられている。しかし局地的には、銀河相互に働く引力によって拡張に逆らっている。この銀河の群集は、ダークマターの集まりが銀河をひきつけて、宇宙の初期には形成されていた。そして群集はさらに集まり、大きな集団を形成するようになった。この集合が進展する過程でガスもまた集まり、銀河内部の熱量を高め、30 - 100メガケルビンにまで達する[83]。このような集まりの質量のうち、70-80%をダークマターを占め、10-30%が熱いガスであり、銀河を構成する物質は残りのわずか数%でしかない[84]。
宇宙のほとんどの銀河は、ほかの多くの銀河から重力の影響を受けている。その形は3-50個ほどの銀河が集まった銀河群と呼ばれる小規模な集団に始まり[85]、フラクタル状の階層的段階の集団を構成する。200万光年程度の狭い領域に纏まった銀河群はコンパクト銀河群と呼ばれる[85]。最も一般的な集団は50-1000個ほどの銀河が集まった銀河団であり[86]、宇宙そして銀河中のバリオン物質がつくる主要な構造である[87]。このような状態を維持するために、銀河群はビリアル定理で示されるように飛び出さない程度の速度を保ち、重力で繋がっていなければならない。その一方で運動エネルギーに欠けているとやがて合体し[88]、BC銀河が時とともに潮汐力で周囲の銀河を破壊し取り込むように、単一の巨大な楕円銀河に組み込まれやすい[89]。
超銀河団とは、個別なり集団なりの万単位の銀河を含む、直径1億光年にも達する銀河の集まり[90]。そしてこれらは、広大な薄幕と繊維が空隙を包むような宇宙の大規模構造を作り上げる[90][91]。この規模からの視点を以って、銀河分布は等方性と均質性があるものとみなせる[92]。
天の川銀河は、局部銀河群と呼ばれる約1メガパーセクの領域で集団を形成する銀河の集団に属す。アンドロメダ銀河は天の川銀河と並ぶ大きさを持ち、その他は矮小銀河である[93]。この局部銀河群そのものは雲状のおとめ座銀河団の一員であり、さらに大きな視点から見るとこれさえおとめ座超銀河団に含まれる[94]。そしてこの超銀河団も、他の銀河団とともにケンタウルス座の方向にあるグレートアトラクターに引きつけられている[90]。
最終更新 2013年3月9日 (土) 12:33
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パーセク
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%91%E3%83%BC%E3%82%BB%E3%82%AF
パーセク（英語: parsec、記号: pc）は、天文学で使われる距離を表す単位である。1981年までは、天文学の分野に限り国際単位系 (SI) と併用して良い単位とされていた。
年周視差が1秒角（3600分の1度）となる距離が1パーセクとなる。すなわち、1天文単位 (AU) の長さが1秒角の角度を張るような距離を1パーセクと定義する。1パーセクは約3.26光年、約206 265AU、3.085 68×1016 mになる。
名称は per sec（毎秒）の意味と説明されることがあるが、これは誤りである。正しくは、parallax（視差）と second（秒）を組み合わせてできたものである。
最終更新 2013年3月8日 (金)
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宇宙のインフレーション
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%95%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E5%AE%87%E5%AE%99
宇宙のインフレーション（うちゅうのインフレーション、cosmic inflation）とは、初期の宇宙が指数関数的な急膨張を引き起こすことにより、ビッグバン理論のいくつかの問題を一挙に解決する初期宇宙の進化モデルである。インフレーション理論・インフレーション宇宙論などとも呼ばれる。この理論は、1981年に佐藤勝彦[1]、次いでアラン・グース[2]によって提唱された。インフレーションという命名は、宇宙の急膨張を物価の急上昇になぞらえたグースによるが、論文の投稿は佐藤の方が早かった。
概要
インフレーション理論では、宇宙は誕生直後の10-36秒後から10-34秒後までの間にエネルギーの高い真空（偽の真空）から低い真空（真の真空）に相転移し、この過程で負の圧力を持つ偽の真空のエネルギー密度によって引き起こされた指数関数的な膨張（インフレーション）の時期を経たとする。
この膨張の時間発展は正の宇宙定数を持つド・ジッター宇宙と同様のものである。この急激な膨張の直接の結果として、現在我々から観測可能な宇宙全体は因果関係で結び付いた (causally-connected) 小さな領域から始まったこととなる。この微小な領域の中に存在した量子ゆらぎが宇宙サイズにまで引き伸ばされ、現在の宇宙に存在する構造が成長する種となった。このインフレーションに関与する粒子は一般にインフラトンと呼ばれる。
インフレーション期を経た宇宙膨張の概念図。図の左端に時空の計量の劇的な膨張が描かれている（2006年のWMAPのプレスリリースより翻訳）。
インフレーションによって、1970年代に指摘されていたビッグバン宇宙論のいくつかの問題点が解決される。これらの問題の中には、観測される宇宙が極めて平坦であること（平坦性問題）、因果律的に結び付きを持たないほど大きなスケールにわたって宇宙が極めて一様であること（地平線問題）、多くの大統一理論 (GUT) のモデルで存在が予言されている空間の位相欠陥が全く観測されないこと（モノポール問題）などが含まれている。インフレーション理論の標準的モデルでは、宇宙が幾何学的に平坦であることや初期宇宙の原始密度ゆらぎがスケール不変であることを予言している。これらの予言は（WMAP などによる）宇宙マイクロ波背景放射の高精度の観測結果や（スローン・デジタル・スカイサーベイなどの）銀河サーベイ観測で得られた銀河分布のデータによって非常に良い精度で確かめられている。
インフレーション理論の最も単純なモデルは約1015GeVという大統一理論のエネルギー領域を扱うため、インフレーション理論は GUT スケールやそれに近い高エネルギー領域を扱う素粒子物理学にとっても重要である。1980年代には、インフレーションの元となる真空のエネルギーを生み出す場を大統一理論が予言する特定の場と関連付けたり、実際の宇宙の観測結果を用いて大統一理論のモデルに制限を与えようとする試みが盛んに行なわれた。これらの研究はほとんど成果を挙げることはなく、インフレーションを起こす真空のエネルギー密度を生み出すような粒子や場（インフラトン）の正体については謎のままである。インフレーション理論は主として、高温の初期宇宙の初期条件について理論が詳細に予言する部分のみが理解されており、その背後にある素粒子物理学についてはアドホックなモデル化が行なわれているに留まっている。
インフレーションの時代の後には、初期宇宙の高温の放射を生み出した再加熱 (reheating) の時代が存在したはずである。この再加熱の原因についてはほとんど分かっていないが、最近ではインフレーションの終了期にインフラトンが他の粒子に崩壊する過程が共鳴的に起きたことで再加熱が起きたとするパラメータ共振モデルなどが提唱されている。
最近の宇宙マイクロ波背景放射の観測では、様々な競合理論よりもインフレーション理論をより強く支持する結果が得られている [3]。インフレーションモデルに残されている理論的問題点の一つは、インフレーションを引き起こす場のポテンシャルを微調整しなければならないという点である。もしインフラトンが大きな真空のエネルギーを持つとすれば、その質量は小さく（またそのコンプトン波長は大きく）なければならない。しかし高エネルギー領域の物理学では数多くのスカラー場が存在すると考えられており、超弦理論に限っても、インフラトンやインフラトン場の候補となる粒子やスカラー場は数多く存在している。一方、現実世界で、スカラー場が見つかっていないことを考慮すれば、インフラトンの候補として必ずしもスカラー場に限定する必要はないのかもしれない。例えば、ゲージ理論に出現する多重項を実効的な「インフラトン」とするモデルも近年提唱されている。
前段階のインフレーション理論
一般相対性理論の黎明期に、アルバート・アインシュタインは物質の均一な密度を持つ三次元球体の静的宇宙解を許す宇宙定数(宇宙項)を導入した。少し後に、ウィレム・ド・ジッターは、高い対称性を持つ膨張宇宙を見出した[3]。この宇宙は正の宇宙定数(宇宙項)を持つ。アインシュタインの解は不安定であり、もし小さなゆらぎがあれば、それは最終的にド・ジッターの解に変化することが発見された。
1970年代初頭、ヤーコフ・ゼルドビッチはビッグバン宇宙論の深刻な平坦性問題および地平線問題に気が付いた。彼の研究以前の宇宙論は、純粋に哲学的な地面上で対称性が存在していることを仮定していた。ソ連では、BelinskiおよびKhalatnikovが相対性理論におけるカオス的なBKL特異点を分析を導いた。Misnerのミックスマスター宇宙は、このカオス的な振る舞いを使って宇宙論の問題を解決することを試み、限定的には成功を収めた。
1970年代後半、シドニー・コールマンはアレクサンドル・ポリャコフと同僚たちによって場の量子論における偽の真空の発展を研究するために開発されたインスタントンの技法を導入した。統計力学における準安定相（例えば、凝固点以下または蒸発点以上の水の状態）と同様に、量子場が遷移（相転移）を起こすためには、新しい真空、新しい相の十分に大きい泡を核とする必要がある。コールマンは、真空の崩壊（真空の相転移）についての最もありそうな崩壊経路を発見し、単位体積あたりの寿命の逆数を計算した。彼は最終的に重力効果が重要であろうことに気付いたが、その効果を計算して宇宙論の結果へ適用するこはしなかった。
ソ連ではAlexei Starobinskyが、一般相対性理論のエネルギー運動量テンソルに寄与する量子補正から導かれる指数関数的膨張宇宙のモデルに初めて到達した。彼は、初期宇宙においては一般相対性理論への量子補正が重要で、それはアインシュタイン＝ヒルベルト作用への曲率二乗補正を一般的に導くはずだと考えた。この曲率二乗項の存在の下でのアインシュタイン方程式の解は、曲率が大きい時、有効宇宙定数を導くことができる。このため彼は、初期宇宙はインフレーション期に指数関数的に急激な膨張を起こすド・ジッター相へ一次相転移すると提唱した[4]。これは宇宙論の問題を解決し、宇宙背景放射への補正に関する特定の予測を導くものであった。この補正は少ししてからすぐに詳細に計算された。
1978年、ゼルドビッチはモノポール問題について考察した。これは地平線問題の非曖昧な定量的バージョンであり、当時の素粒子物理の流行の一分野であった。ゼルドビッチのアイデアは、モノポール問題を解決するためのいくつかの思索的な試みを導いた。1980年、アメリカで研究していたアラン・グースは初期宇宙における偽の真空崩壊はこの問題を解決しうることに気が付き、スカラー場によって駆動されるインフレーションの提案へとつながった。
古いインフレーション
素粒子の大統一理論における一次相転移に基づいたインフレーションモデルは、佐藤とグースによって独立に提唱されたが、スタロビンスキーAlexei Starobinskyは重力への量子補正によって宇宙の初期特異点を指数関数的に膨張するド・ジッター相に置き換えうることを議論し、真空偏極効果に基づくインフレーションモデルを提唱した[5]。1980年10月、Demosthenes Kazanasは指数関数的膨張は粒子的地平面を除去することができるであろうこと、そしておそらく地平線問題を解決することを示唆した[6]。1981年、佐藤勝彦は指数関数的膨張はドメインウォールを除去しうることを示唆した[7]。さらに、Martin B. Einhornおよび佐藤は共著で、グースに先駆けて指数関数的宇宙膨張の論文を発表し、大統一理論に磁気単極子が多量に現れる問題を解決しうることを示した[8]。彼らはそのようなモデルは宇宙定数のファインチューニングを必要とすることだけでなく、非常に粒度の細かい宇宙 (granular universe)、例えば、泡の壁の衝突から生じる大きな密度の変動を導きやすいことを結論付けた。
大統一理論の一次相転移に基づいた佐藤とグースのモデルでは、誕生直後の宇宙は偽の真空と呼ばれる状態にあったとされる。偽の真空の状態にある宇宙は厳密にド・ジッター宇宙の膨張則に従う。このモデルでは、インフレーションの終わった領域が真の真空の「泡」の核生成として宇宙の中に作られる一方、残りの領域ではインフレーションが続く。このような泡同士が衝突すると、泡の壁が持つ莫大なエネルギーが粒子に変換され、これがビッグバン初期宇宙に存在する高温の放射や物質粒子となる。この過程は再加熱と呼ばれる。インフレーションが続いている巨大な背景領域では我々の宇宙と同様の新しい宇宙が絶えず生成され続ける。ここで、一般に重力相互作用のエネルギーは負であるため、正のエネルギーを持つ宇宙が新しく生成されてもエネルギー保存則は破られない。このようにして熱力学第一法則（エネルギー保存則）と熱力学第二法則（時間の矢の問題）の両方がうまく回避される。グースはこのことからインフレーション宇宙を「究極の無料ランチ」であると形容している[9]。
このモデルでは、初期宇宙が冷却するにつれて、宇宙は高エネルギー密度の偽の真空（これは宇宙定数に酷似している）の内に捉えられたとする。最初期の宇宙が冷却されるにつれ、宇宙は準安定状態（過冷却されている）の内に補足され、量子トンネルを経由して泡形成の過程を通ってのみ崩壊しうる。真の真空の泡は自発的に偽の真空の海の中で形成し、すぐさま光速で膨張を始める。グースは、このモデルは適正に再加熱しないため問題があることを認識した。泡が核生成したとき、それらはどんな放射も生成しない。放射は泡の壁の間の衝突内でのみ生成される。しかし、インフレーションが初期条件問題を解決するのに十分長く存続するなら、泡の間の衝突は非常に稀になる。どんな因果的な宇宙の区画内でも、ただ一つの泡が核生成する。
しかし、この一次相転移モデルは以下の点でうまくいかない。すなわち、標準ビッグバン理論の問題を解決できるほど十分にインフレーションが進行することを保証するためには、真の真空の核生成率は非常に小さくなければならないが、核生成率が小さいと泡同士の衝突が起こらず、再加熱過程が働かないことになる。なぜなら泡の間にある（インフレーションが依然として進行している）空間は非常に速く膨張するため、泡同士の距離は泡自身の成長速度よりも速く広がってしまうからである。よって、偽の真空の崩壊によって放出されるエネルギーは全て泡の壁の運動エネルギーとして使われる一方、高温のビッグバンに必要なエネルギーが泡の衝突によって全く供給されず、いつまで経っても火の玉宇宙の時代に移行しないことになる。この問題は「華麗な退場の問題 (graceful exit problem)」と呼ばれ、一次相転移モデルは現在では古いインフレーション (old inflation) と呼ばれる。
ゆっくり転がるインフレーション
佐藤とグースの論文が発表された翌1982年、アンドレイ・リンデ[10]、およびアンドレアス・アルブレヒトとポール・スタインハート (en) [11]のグループはそれぞれ独立に、新しいインフレーション (new inflation) またはゆっくり転がるインフレーション (slow-roll inflation) と呼ばれるモデルを提唱した。これによって泡の衝突問題は解決されることになる。古いインフレーションでは、インフレーションの元となるスカラー場があるポテンシャルの極小値に停留した状態からトンネル効果でポテンシャル障壁を越えて転がり落ちる過程としてインフレーションがモデル化されるが、新しいインフレーションモデルでは、古いインフレーションに比べてポテンシャルの形が極小を持たないほぼ平坦な形状になっており、このポテンシャルの上をスカラー場がゆっくりと転がり落ちるとされている。このモデルでは宇宙の膨張は近似的にド・ジッター宇宙になるだけで、ハッブル・パラメータは実際には減少する、すなわち膨張は減速する。古いインフレーションのド・ジッター宇宙では偽の真空の中に生まれるゆらぎのスペクトルは厳密にスケール不変になるが、新しいインフレーションでは近似的にスケール不変になるだけである[12]。このことはすなわち、インフレーション中のポテンシャルに関する情報を、宇宙マイクロ波背景放射のゆらぎのスペクトル指数を測定することで原理的に引き出せることを意味している。ゆっくり転がるインフレーションでは、インフラトンのポテンシャルがほぼ平坦な領域の終端まで達するとインフレーションは終わり、ここからポテンシャルの傾きは（エネルギー密度に対して）増加して、転がり落ちる速度も増加する。これがこのシナリオでの再加熱過程で、ポテンシャルのエネルギー密度の値に応じてインフラトンとの相互作用によって火の玉宇宙の輻射や粒子が生成される。
このモデルでは、偽の真空状態のトンネルを抜け出る代わりに、インフレーションはスカラー場によってポテンシャルエネルギーの丘を転がり落ちて発生する。宇宙の膨張に比べて場が非常にゆっくり転がるとき（平坦なとき）、インフレーションが起こる。しかしながら、丘がより急になるとインフレーションが終わり再加熱が起こる。最終的に、新しいインフレーションは完全に対称的な宇宙は作り出さないが、インフラトン内に僅かな量子ゆらぎが生成されることが示された。これらの僅かなゆらぎは、後の宇宙において生成されるすべての構造にとっての根源的な種を形成する。これらのゆらぎは初めにソ連のViatcheslav MukhanovおよびG. V. ChibisovによってStarobinskyの類似モデルを解析する中で計算された[13][14][15]。インフレーションの文脈では、1982年にケンブリッジ大学における最初期の宇宙についての三週間のNuffieldワークショップで、それらはMukhanovおよびChibisovの仕事によって独立に解かれた[16]。そのゆらぎは個別に解析を行った四つのグループによってワークショップの期間中に計算された。スティーヴン・ホーキング[17]、Starobinsky[18]、グースおよびSo-Young Pi[19]、およびJames M. Bardeen、Paul SteinhardtおよびMichael Turner[20]のグループである。
新しいインフレーションは一般に永遠に続く。スカラー場は古典的にはポテンシャルを転がり落ちるだけだが、量子ゆらぎによって時にはポテンシャルの高い位置に再び戻される場合もある。これらの領域はインフラトンのポテンシャルエネルギーが低い領域に比べて非常に速く膨張する。したがって、いくつかの領域ではインフレーションが終わっても、インフレーションが続いている領域は指数関数的に成長するため、インフレーションが起きている領域の方が常に宇宙の大部分を占めることになる。このような、ある領域でインフレーションが終わっても量子力学的ゆらぎのために宇宙の大部分でインフレーションが持続するという定常状態は永久インフレーション (eternal inflation) またはカオス的インフレーション (chaotic inflation) と呼ばれ、アンドレイ・リンデによって最初に提唱された[21] [22]。永久インフレーションが過去においても永遠かどうか、すなわち宇宙は無限の過去から続いているのかどうかについては疑わしいとする意見が多い[23] [24] [25]が、異論もある[26]。そのため、このモデルが宇宙の初期条件の問題を解決できるかどうかは未解決である。無限の過去から続く永久インフレーションというモデルは、主流派宇宙論における定常宇宙論であると見ることもできる[27] [4]。なぜならこのモデルは完全宇宙原理を満たすからである。
新しいインフレーションの拡張として、ハイブリッド・インフレーション (hybrid inflation) と呼ばれる別のインフレーションモデルもある。このモデルでは新たなスカラー場を導入し、ある一つのスカラー場が通常のゆっくり転がるインフレーションに対応し、別の場がインフレーションの終了を引き起こす。すなわち、インフレーションが十分長く続くと、第二の場が非常に低いエネルギー状態に落ち込む確率が増え、これによってインフレーションが終わるというものである[28]。
観測
観測の分野では現在、宇宙マイクロ波背景放射の観測精度を向上させることでインフレーションについてより多くの情報が得られるようになることが期待されている。特に、背景放射の偏光を高い精度で測定することによって、最も単純なモデルで予言されているインフレーションのエネルギースケールが正しいかどうかが明らかになる。また、原始ゆらぎのスペクトルを測定することで、我々の素朴なインフレーションモデルによって正しい原始ゆらぎが作れるかどうかが分かる。現状では、完全にスケール不変なスペクトルは最も単純なインフレーションモデルとは合わないと一般に考えられている（新しいインフレーションモデルではスペクトルに曲率が存在するため）。現在計画されているプランク衛星やクローバー計画、その他の地上からの宇宙マイクロ波背景放射観測実験でこういった測定が行なわれる予定である。2006年3月に発表された WMAP ミッションの観測データでは、インフレーション理論に対する最初の実験的検証結果が公表されている。WMAP の偏光データは最も単純なインフレーションモデルとよく一致している。
2006年現在、宇宙のインフレーション時代と現在の宇宙で観測されている加速膨張やダークエネルギーとの間に関係があるかどうか、もしあるならどのような関係なのかについては明らかになっていない。ダークエネルギー、特にクインテセンスによる加速膨張はインフレーションと多くの点で似ているが、現在の宇宙の加速膨張は10-12GeVというずっと低いエネルギーで起こっており、インフレーションのエネルギースケールとは少なくとも27桁も食い違っている。
最終更新 2013年5月2日 (木)
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ハッブル宇宙望遠鏡
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%83%E3%83%96%E3%83%AB%E5%AE%87%E5%AE%99%E6%9C%9B%E9%81%A0%E9%8F%A1
ハッブル宇宙望遠鏡（ハッブルうちゅうぼうえんきょう、英語：Hubble Space Telescope、略称：HST）とは地上約600km上空の軌道上を周回する宇宙望遠鏡であり、グレートオブザバトリー計画の一環として打ち上げられた。名称は、宇宙の膨張を発見した天文学者・エドウィン・ハッブルに因む。長さ13.1メートル、重さ11トンの筒型で、内側に反射望遠鏡を収めており、主鏡の直径2.4メートルのいわば宇宙の天文台である。大気や天候による影響を受けないため、地上からでは困難な高い精度での天体観測が可能。
成果
シューメーカー・レヴィ第9彗星が木星に衝突する様子を克明に捉えた（1994年）。
太陽系外の恒星の周りに惑星が存在する証拠を初めて得た。
銀河系を取巻くダークマターの存在を明らかにした。
宇宙の膨張速度が加速しているという現在の宇宙モデルはハッブル宇宙望遠鏡の観測結果によって得られた。
多くの銀河の中心部にブラックホールがあるという理論は、ハッブル宇宙望遠鏡の多くの観測結果によって裏付けられている。
1995年12月18日～28日、おおぐま座付近の肉眼でほとんど星のない領域について十日間に亘り観測を行い、「ハッブル・ディープ・フィールド」と呼ばれる千五百～二千個にも及ぶ遠方の銀河を撮影した。これに続き、南天のきょしちょう座付近において「南天のハッブル・ディープ・フィールド」 (Hubble Deep Field - South) 観測を行った。 双方の観測結果は非常に似かよっており、宇宙は大きなスケールに渉り均一であること、地球は宇宙の中で典型的な場所を占めていることを明らかにした。
2011年12月、科学誌に投稿された論文が21年間で10,000件に到達[4]。
より詳細なハッブル宇宙望遠鏡の成果（英文）
光学系の不具合・修理
1990年にスペースシャトル・ディスカバリー号によって幾度の打ち上げ延期を乗り越え、満を持して打ち上げられた。しかし打ち上げ直後の調整で天体の光を集める鏡の端が設計より0.002mm平たく歪んでいることが発覚。この誤差により分解能は予定の5%になってしまった（ただし5%でも地上の望遠鏡より遥かに高い分解能を有していた）。
この歪みは、主鏡を製造したパーキンエルマー社（現レイセオン・ダンバリー社）の工場において鏡面の歪みを検出するヌル補正装置が正しく取り付けられていないことが原因だった。本来小型の鏡の歪みを検出する用途に使われていたこの装置を、2.4mの大型鏡の補正に用いるために無理に取り付けたことが歪みを生む結果につながったのである。
この問題を修正するために、焦点に入ってくる15%の光を最大限に利用するソフトウェアが開発された。これで性能は58%まで回復。これ以上の修復は直接宇宙へ行き、ハッブルを修理するしかなかった。
元々ハッブルは運用期間15年（当初の予定）の間に数回スペースシャトルから修理などを受ける予定だったので、NASAはこの修理に鏡の誤差を修正する光学系の装置を入れる事を急遽決定。この修理に伴う船外活動のため、宇宙飛行士たちは一年以上、延べ400時間に及ぶ訓練を受けることとなる。この訓練のおかげで、この大修理は無事成功。結果、ハッブルは当初の予定を遥かに超える性能を手にし、天文学史に残る数々の貴重な天体写真を捉えている。また、非常に美しい芸術的な天体写真も多数公開されている。なお、これらの写真は必ずしも本物の色ではないことがある。肉眼では見えない領域の光（赤外線、紫外線など）を撮影した場合は、擬似カラーと呼ばれ、わかりやすいように波長ごとに色付けするためである。
新たな宇宙望遠鏡計画
詳細は「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」を参照
ハッブル宇宙望遠鏡の後継機としてジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) の打ち上げが2018年に予定されている。主鏡の直径は約6.5mであり、ハッブル宇宙望遠鏡よりもさらに高性能化が図られている。ただし観測波長域は近赤外線・赤外線のみであり、近紫外線・可視光の観測能力は持たない。地球と太陽のラグランジュ点 (L2) に位置することで、地球近傍のチリの影響を避け、より高精度の観測を可能としている。元は2011年の打ち上げ予定であったが、延期されたものである。
JWST以外の新たな宇宙望遠鏡計画
2012年6月4日、NRO(National Reconnaissance Office)のKH-11と推測される偵察衛星の地上予備機2機をNASAに供与することが米国メディアで報じられた[5]。この偵察衛星の主鏡の口径は2.4mあり、ハッブル宇宙望遠鏡と同じであるがよりハイテクで軽量である。視野はハッブル宇宙望遠鏡よりも100倍広く、焦点距離は短くなる。この地上撮影用の望遠鏡を宇宙観測用望遠鏡に改造し、2020年にも打ち上げる計画。 NASAのマネージャと大学の天文学者がこの光学系を点検した結果、ハッブル宇宙望遠鏡のものよりも優れていることが確認された。これにより、太陽系外の惑星の撮影や、ダークエネルギーの存在確認に役立てることができると考えられる。この望遠鏡の2次鏡は、地上からの制御あるいは搭載機器の制御で可動させることができる。この2次鏡は6本の支柱で固定されており、各支柱の下部にサーボモータが装備されており、これで焦点の微調節ができる。この供与されるNROの衛星には、太陽電池アレイ、コンピュータ、姿勢制御システム、観測機器といった主要な部分は含まれていない。 NASAは$1.5 billion かけて口径1.5mのWide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST)を開発する予定であったが、この望遠鏡の開発に使う可能性も考えられる。[6]
参考文献
伊中明 『ハッブル宇宙望遠鏡で見る驚異の宇宙』 技術評論社〈3D立体写真館〉、2004年3月。ISBN 4-7741-1958-X。
伊中明 『ハッブル宇宙望遠鏡でたどる果てしない宇宙の旅』 技術評論社〈3D立体写真館 3〉、2006年7月。ISBN 4-7741-2800-7。
エレイン・スコット 『ハッブル宇宙望遠鏡 150億光年のかなたへ』 小林等・高橋早苗訳、筑摩書房、1999年1月。ISBN 4-480-86050-9。
谷口義明 『暗黒宇宙で銀河が生まれる ハッブル&すばる望遠鏡が見た137億年宇宙の真実』 ソフトバンククリエイティブ〈サイエンス・アイ新書 SIS-41〉、2007年11月。ISBN 978-4-7973-4193-5。
『宇宙画像 世界の望遠鏡がとらえた1年間の厳選天体 ハッブル,スピッツァー,チャンドラ,すばる,VLT…. 2009』 田村元秀監修、ニュートンプレス〈ニュートンムック Newton別冊〉、2009年2月。ISBN 978-4-315-51851-1。
デビッド・デボーキン・ロバート・W・スミス 『ビジュアルハッブル望遠鏡が見た宇宙』 金子周介訳、日経ナショナルジオグラフィック社、2009年4月。ISBN 978-4-86313-067-8。
『Deep space ハッブル宇宙望遠鏡が見た宇宙の神秘』 寺門和夫編・写真解説、小学館、1997年11月。ISBN 4-09-681041-X。
『天文学を飛躍的に進歩させたハッブル宇宙望遠鏡15年の新天文学』 ニュートンプレス〈ニュートンムック〉、2006年7月。ISBN 4-315-51778-X。
野本陽代・ロバート・ウィリアムズ共著 『ハッブル望遠鏡が見た宇宙 カラー版』 岩波書店〈岩波新書〉、1997年4月。ISBN 4-00-430499-7。
野本陽代 『ハッブル望遠鏡が見た宇宙 カラー版』続、岩波書店〈岩波新書〉、2000年9月。ISBN 4-00-430691-4。
野本陽代 『ハッブル望遠鏡の宇宙遺産 カラー版』 岩波書店〈岩波新書〉、2004年10月。ISBN 4-00-430918-2。
野本陽代 『ハッブル望遠鏡宇宙の謎に挑む カラー版』 講談社〈講談社現代新書 2011〉、2009年8月。ISBN 978-4-06-288011-4。
沼澤茂美・脇屋奈々代共著 『HSTハッブル宇宙望遠鏡がとらえた宇宙』 誠文堂新光社、1997年9月。ISBN 4-416-29707-6。
沼澤茂美・脇屋奈々代共著 『HSTハッブル宇宙望遠鏡がとらえた宇宙』2、誠文堂新光社、1999年7月。ISBN 4-416-29909-5。
沼澤茂美・脇屋奈々代共著 『銀河 宇宙に浮かぶ不思議な天体 ハッブル宇宙望遠鏡がとらえた驚きの宇宙』 誠文堂新光社、2008年6月。ISBN 978-4-416-20811-3。
ビバマンボ・小野夏子 『ハッブル望遠鏡で見る宇宙の驚異 偉大な成果をデジタル画像と傑作写真で完全網羅 DVD-ROM &図解』 渡部潤一監修、講談社〈ブルーバックス B-1645〉、2009年7月。ISBN 978-4-06-257645-1。
D・フィッシャー・H・デュルベック 『ハッブル宇宙望遠鏡 宇宙への新しい窓』 渡辺鉄哉訳、シュプリンガー・フェアラーク東京、1996年12月。ISBN 4-431-70712-3。
若松謙一・岐阜大学 『ハツブル宇宙望遠鏡による遠方の銀河団内での銀河衝突について』、1997年。
エドワード・J・ワイラー 『HUBBLE ハッブル宇宙望遠鏡時空の旅』 ロバート・ジェイコブズ・ドゥエイン・ブラウン・J・D・ハリントン・コンスタンス・ムーア・バートラム・ウルリッヒ編、縣秀彦日本語監訳、片神貴子訳、インフォレスト、2010年5月。ISBN 978-4-86190-843-9。
外部リンク
スペースシャトル「アトランティス号」（STS-125/ハッブル宇宙望遠鏡修理ミッション）の打上げについて
NASAのハッブル宇宙望遠鏡のサイト（英語）
HubbleSite - Out of the ordinary...out of this world.（英語）
ESA/Hubble（英語）
ハッブルが写した星形成領域はクリスマスのプレゼント
最終更新 2013年4月22日 (月) 05:47
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NASA Home
Multimedia
Video Gallery
http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=156252601
A Multi-Wavelength View of Radio Galaxy Hercules-A
Spectacular jets powered by the gravitational energy of a supermassive black hole in the core of the elliptical galaxy Hercules A illustrate the combined imaging power of two of astronomy's cutting-edge tools, the Hubble Space Telescope's Wide Field Camera 3, and the recently upgraded Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) radio telescope in New Mexico. Credit: NASA, ESA, S. Baum and C. O'Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=159492161
Strobe-Like Flashes in Suspected Binary Protostar
This video, created from a sequence of images from the Hubble Space Telescope, shows a pulse of light emanating from the protostellar object LRLL 54361. Most if not all of this light results from scattering off circumstellar dust in the protostellar envelope. An apparent edge-on disk, visible at the center of the object, and three separate structures are interpreted as outflow cavities. The extent and shape of the scattered light changes substantially over a 25.3-day period. This is caused by the propagation of the light pulse through the nebula. Astronomers propose that the flashes are due to material in a ...
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This video, created from a sequence of images from the Hubble Space Telescope, shows a pulse of light emanating from the protostellar object LRLL 54361. Most if not all of this light results from scattering off circumstellar dust in the protostellar envelope. An apparent edge-on disk, visible at the center of the object, and three separate structures are interpreted as outflow cavities. The extent and shape of the scattered light changes substantially over a 25.3-day period. This is caused by the propagation of the light pulse through the nebula. Astronomers propose that the flashes are due to material in a circumstellar disk suddenly being dumped onto the growing stars and unleashing a blast of radiation each time the stars get close to each other in their orbit. The false-color, near-infrared light photos are from Hubble's Wide Field Camera 3.
Credit: NASA, ESA, and J. Muzerolle (STScI) and G. Bacon (STScI)
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This video, created from a sequence of images from the Hubble Space Telescope, shows a pulse of light emanating from the protostellar object LRLL 54361. Most if not all of this light results from scattering off circumstellar dust in the protostellar envelope. An apparent edge-on disk, visible at the center of the object, and three separate structures are interpreted as outflow cavities. The extent and shape of the scattered light changes substantially over a 25.3-day period. This is caused by the propagation of the light pulse through the nebula. Astronomers propose that the flashes are due to material in a circumstellar disk suddenly being dumped onto the growing stars and unleashing a blast of radiation each time the stars get close to each other in their orbit. The false-color, near-infrared light photos are from Hubble's Wide Field Camera 3.
Credit: NASA, ESA, and J. Muzerolle (STScI) and G. Bacon (STScI)
http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/index.html?media_id=128457961
Andromeda Galaxy's Double Nucleus
This zoom dives deep into the nucleus of the neighboring spiral galaxy M31, also known as the Andromeda galaxy. The sequence begins with a backyard constellation view and ends with the new Hubble Space Telescope image that centers on the 100-million-solar-mass black hole at the core of the galaxy and the young blue stars surrounding the black hole. This is the sharpest visible-light image ever made of the nucleus of an external galaxy. Astronomers are trying to understand how apparently young ...
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This zoom dives deep into the nucleus of the neighboring spiral galaxy M31, also known as the Andromeda galaxy. The sequence begins with a backyard constellation view and ends with the new Hubble Space Telescope image that centers on the 100-million-solar-mass black hole at the core of the galaxy and the young blue stars surrounding the black hole. This is the sharpest visible-light image ever made of the nucleus of an external galaxy. Astronomers are trying to understand how apparently young stars were formed so deep inside the black hole's gravitational grip and how they survive in an extreme environment. Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI) TRT: 26 sec.
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This zoom dives deep into the nucleus of the neighboring spiral galaxy M31, also known as the Andromeda galaxy. The sequence begins with a backyard constellation view and ends with the new Hubble Space Telescope image that centers on the 100-million-solar-mass black hole at the core of the galaxy and the young blue stars surrounding the black hole. This is the sharpest visible-light image ever made of the nucleus of an external galaxy. Astronomers are trying to understand how apparently young stars were formed so deep inside the black hole's gravitational grip and how they survive in an extreme environment. Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI) TRT: 26 sec.
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Hubble Space Telescope - Chapter 1
公開日: 2007/02/14
Since so many people have to make idiotic comments and have no control over the garbage they type, the comments are gone. Funny how morons ruin everything.
Part 1 in a series of videos produced by the ESA for public distribution about the Hubble Space Telescope and much more.
This video is Copyright Free material with some restrictions.
Find out more at:
http://www.spacetelescope.org
Part 1 in a series of videos produced by the ESA for public distribution about the Hubble Space Telescope and much more.
This video is Copyright Free material with some restrictions.
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http://www.spacetelescope.org
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Hubble Space Telescope - Chapter 2
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Wonderful Universe (3D/HD)
アップロード日: 2010/12/10
Again i tried to create something that showed you the beautiful things in our universe in a relaxing and positive way.
The music is from Enya - Caribbean blue
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"Earth seen from space" "la terre vue de l'espace" "la tierra desde el espacio" "ziemia widziana z kosmosu" "terra vista dallo spazio" relaxing relax music relaksujaca muzyka space kosmos cosmos ambient NASA ESA JAXA Roscosmos Quality reef HD 720p 1080p planet "long hd video" "earth rotation" "International Space Station" Earth ISS "full hd" sunrise sunset Gibraltar "Sri Lanka" India "earth from space" "pale blue dot" suborbit suborbital sub-orbit "Virgin Galactic" "Bigelow Aerospace" SpaceX LEO "Low Earth Orbit" STS-135 "last space shuttle launch" HD 1080p planet long hd video earth rotation International Space Station Earth ISS full hd sunrise sunset Gibraltar Sri Lanka India earth from space pale blue dot suborbit suborbital sub-orbit Virgin Galactic Bigelow erospace SpaceX Universe Beauty Stargaze Stars Nebula 720p HD 1080p HD Universum riesig big worthless space science widescreen universe universe hd" "ode to the universe" "universe 1080p" hubble einstein newton beautiful journey full HD 1080p earth moon sun gravity black holes mars pluto uranus neptune saturn mercury jupiter Io galaxy atheist space scifi widescreen supernatural nasa stargaze stars nebula 720p HD1080p universum big creation science meditation relaxation nature niv music trance outdoors spirituality wonderful universe "wonderful universe part 5" hd stars blood diamond can carry you hans zimmer madagascar zoosters breakout the gravel road james newton howard "universe hd" "universe 1080P" "universe 720P" tdarnell JWST astronomy space NASA cosmology science love shift nostradamus pole end of the world nibiru anunnaki giants nephilim fallen angels Sunspot signs solar time calendar mayan prophecy amazing times later days doomsday Judgment Day awakening panache desai consciousness presence ascension symptoms being awareness Eckhart Tolle Oprah Buddha jesus meditation living heart why drunvalo melchizedek lilou mace interview soul spirit maya japanese japan
The music is from Enya - Caribbean blue
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Wonderful Universe - Part 8 (HD)
公開日: 2013/01/13
Wonderful Universe - Part 8 (HD)
Wonderful Universe - Part 8 (HD)
It has been a while, but here is a new part to the series.
songs; X-Ray Dog - Acts of Courage
Ludovico Einaudi - Divenire
Globus - Europa (Instrumental Version)
Wonderful Universe - Part 8 (HD)
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Globus - Europa (Instrumental Version)
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Mysteries of a Dark Universe
アップロード日: 2011/10/13
Cosmology, the study of the universe as a whole, has been turned on its head by a stunning discovery that the universe is flying apart in all directions at an ever-increasing rate.
Is the universe bursting at the seams? Or is nature somehow fooling us?
The astronomers whose data revealed this accelerating universe have been awarded the Nobel Prize for Physics.
And yet, since 1998, when the discovery was first announced, scientists have struggled to come to grips with a mysterious presence that now appears to control the future of the cosmos: dark energy.
On remote mountaintops around the world, major astronomical centers hum along, with state of the art digital sensors, computers, air conditioning, infrastructure, and motors to turn the giant telescopes.
Deep in Chile's Atacama desert, the Paranal Observatory is an astronomical Mecca.
This facility draws two megawatts of power, enough for around two thousand homes.
What astronomers get for all this is photons, tiny mass-less particles of light. They stream in from across time and space by the trillions from nearby sources, down to one or two per second from objects at the edge of the visible universe.
In this age of precision astronomy, observers have been studying the properties of these particles, to find clues to how stars live and die, how galaxies form, how black holes grow, and more.
But for all we've learned, we are finding out just how much still eludes our grasp, how short our efforts to understand the workings of the universe still fall.
A hundred years ago, most astronomers believed the universe consisted of a grand disk, the Milky Way. They saw stars, like our own sun, moving around it amid giant regions of dust and luminous gas.
The overall size and shape of this "island universe" appeared static and unchanging.
That view posed a challenge to Albert Einstein, who sought to explore the role that gravity, a dynamic force, plays in the universe as a whole.
There is a now legendary story in which Einstein tried to show why the gravity of all the stars and gas out there didn't simply cause the universe to collapse into a heap.
He reasoned that there must be some repulsive force that countered gravity and held the Universe up.
He called this force the "cosmological constant." Represented in his equations by the Greek letter Lambda, it's often referred to as a fudge factor.
In 1916, the idea seemed reasonable. The Dutch physicist Willem de Sitter solved Einstein's equations with a cosmological constant, lending support to the idea of a static universe.
Now enter the American astronomer, Vesto Slipher.
Working at the Lowell Observatory in Arizona, he examined a series of fuzzy patches in the sky called spiral nebulae, what we know as galaxies. He found that their light was slightly shifted in color.
It's similar to the way a siren distorts, as an ambulance races past us.
If an object is moving toward Earth, the wavelength of its light is compressed, making it bluer. If it's moving away, the light gets stretched out, making it redder.
12 of the 15 nebulae that Slipher examined were red-shifted, a sign they are racing away from us.
Edwin Hubble, a young astronomer, went in for a closer look. Using the giant new Hooker telescope in Southern California, he scoured the nebulae for a type of pulsating star, called a Cepheid. The rate at which their light rises and falls is an indicator of their intrinsic brightness.
By measuring their apparent brightness, Hubble could calculate the distance to their host galaxies.
Combining distances with redshifts, he found that the farther away these spirals are, the faster they are moving away from us. This relationship, called the Hubble Constant, showed that the universe is not static, but expanding.
Einstein acknowledged the breakthrough, and admitted that his famous fudge factor was the greatest blunder of his career.
Is the universe bursting at the seams? Or is nature somehow fooling us?
The astronomers whose data revealed this accelerating universe have been awarded the Nobel Prize for Physics.
And yet, since 1998, when the discovery was first announced, scientists have struggled to come to grips with a mysterious presence that now appears to control the future of the cosmos: dark energy.
On remote mountaintops around the world, major astronomical centers hum along, with state of the art digital sensors, computers, air conditioning, infrastructure, and motors to turn the giant telescopes.
Deep in Chile's Atacama desert, the Paranal Observatory is an astronomical Mecca.
This facility draws two megawatts of power, enough for around two thousand homes.
What astronomers get for all this is photons, tiny mass-less particles of light. They stream in from across time and space by the trillions from nearby sources, down to one or two per second from objects at the edge of the visible universe.
In this age of precision astronomy, observers have been studying the properties of these particles, to find clues to how stars live and die, how galaxies form, how black holes grow, and more.
But for all we've learned, we are finding out just how much still eludes our grasp, how short our efforts to understand the workings of the universe still fall.
A hundred years ago, most astronomers believed the universe consisted of a grand disk, the Milky Way. They saw stars, like our own sun, moving around it amid giant regions of dust and luminous gas.
The overall size and shape of this "island universe" appeared static and unchanging.
That view posed a challenge to Albert Einstein, who sought to explore the role that gravity, a dynamic force, plays in the universe as a whole.
There is a now legendary story in which Einstein tried to show why the gravity of all the stars and gas out there didn't simply cause the universe to collapse into a heap.
He reasoned that there must be some repulsive force that countered gravity and held the Universe up.
He called this force the "cosmological constant." Represented in his equations by the Greek letter Lambda, it's often referred to as a fudge factor.
In 1916, the idea seemed reasonable. The Dutch physicist Willem de Sitter solved Einstein's equations with a cosmological constant, lending support to the idea of a static universe.
Now enter the American astronomer, Vesto Slipher.
Working at the Lowell Observatory in Arizona, he examined a series of fuzzy patches in the sky called spiral nebulae, what we know as galaxies. He found that their light was slightly shifted in color.
It's similar to the way a siren distorts, as an ambulance races past us.
If an object is moving toward Earth, the wavelength of its light is compressed, making it bluer. If it's moving away, the light gets stretched out, making it redder.
12 of the 15 nebulae that Slipher examined were red-shifted, a sign they are racing away from us.
Edwin Hubble, a young astronomer, went in for a closer look. Using the giant new Hooker telescope in Southern California, he scoured the nebulae for a type of pulsating star, called a Cepheid. The rate at which their light rises and falls is an indicator of their intrinsic brightness.
By measuring their apparent brightness, Hubble could calculate the distance to their host galaxies.
Combining distances with redshifts, he found that the farther away these spirals are, the faster they are moving away from us. This relationship, called the Hubble Constant, showed that the universe is not static, but expanding.
Einstein acknowledged the breakthrough, and admitted that his famous fudge factor was the greatest blunder of his career.
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Dark Energy
公開日: 2012/07/23
A description of dark energy and how it might explain accelerating universe expansion and a simple derivation of the Friedman, Robertson, Walker equation
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AMS-02 NASA's Search for Parallel Universes
アップロード日: 2011/05/19
Sam Ting, Principal Investigator for the Alpha Magnetic Spectrometer-2 experiment, hopes that it will provide data that proves the existence of parallel universes that are composed of anti-matter. Discoveries could verify theories and answer basic questions regarding how the Universe formed.
Discoveries could verify theories and answer basic questions regarding how the universe formed, such as that of Burt Ovrut, professor of theoretical high energy physics at the University of Pennsylvania and pioneer of the use of M-theory to explain the Big bang without the presence of a singularity. Ovrut and colleagues imagine two branes, universes like ours, separated by a tiny gap as tiny as 10-32 meters. There would be no communication between the two universes except for our parallel sister universe's gravitational pull, which could cross the tiny gap.
Orvut's theory could explain the effect of dark matter where areas of the Universe are heavier than they should be given everything that's present. With Ovrut's theory, the nagging problems surrounding the Big Bang (beginning from what, and caused how?) are replaced by an eternal cosmic cycle where dark energy is no longer a mysterious unknown quantity, but rather the very extra gravitational force that drives the universe to universe (brane-brane) interaction.
The AMS-02 P.I. is also hoping to find out what dark matter is made of. This material is believed to be the "glue" that holds the Universe together. mankind's understanding of cosmic rays has been limited to measuring light gathered in telescopes such as the Hubble Space Telescope (HST). This experiment will be the first time that charged particles can be studied in the cold vacuum of space -- away from the distorting influence of Earth's opaque atmosphere.
Discoveries could verify theories and answer basic questions regarding how the universe formed, such as that of Burt Ovrut, professor of theoretical high energy physics at the University of Pennsylvania and pioneer of the use of M-theory to explain the Big bang without the presence of a singularity. Ovrut and colleagues imagine two branes, universes like ours, separated by a tiny gap as tiny as 10-32 meters. There would be no communication between the two universes except for our parallel sister universe's gravitational pull, which could cross the tiny gap.
Orvut's theory could explain the effect of dark matter where areas of the Universe are heavier than they should be given everything that's present. With Ovrut's theory, the nagging problems surrounding the Big Bang (beginning from what, and caused how?) are replaced by an eternal cosmic cycle where dark energy is no longer a mysterious unknown quantity, but rather the very extra gravitational force that drives the universe to universe (brane-brane) interaction.
The AMS-02 P.I. is also hoping to find out what dark matter is made of. This material is believed to be the "glue" that holds the Universe together. mankind's understanding of cosmic rays has been limited to measuring light gathered in telescopes such as the Hubble Space Telescope (HST). This experiment will be the first time that charged particles can be studied in the cold vacuum of space -- away from the distorting influence of Earth's opaque atmosphere.
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Alpha Magnetic Spectrometer
公開日: 2013/04/03
Until the launch of the Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) experiment in 2011, scientists had compiled a mere anthill of information about the kinds of charged particles, or cosmic rays, that shoot around the universe. Two short years later, they have amassed an Everest-sized mountain of such information, and are beginning to publish their findings, which could change our concept of the cosmos. Using the power and data transmission capabilities of the International Space Station, AMS is circling Earth and sifting through matter, antimatter and other particles that are yet to be confirmed, 365 days a year. Hundreds of scientists from 16 countries are analyzing the mountain of data, hoping to determine what the universe is made of and how it began, looking for clues on the origin of dark matter and the existence of antimatter and strangelets. And if that's not enough, there's also the information it could provide on pulsars, blazers and gamma ray bursters, and any number of phenomena that have yet to be named.
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Samuel C. C. Ting
http://en.wikipedia.org/wiki/Samuel_C._C._Ting
以下抜粋：
Samuel Chao Chung Ting (Chinese: 丁肇中; pinyin: Dīng Zhàozhōng; Wade-Giles: Ting Chao-chung) (born January 27, 1936) is an American physicist who received the Nobel Prize in 1976, with Burton Richter, for discovering the subatomic J/ψ particle. He is the principal investigator for the international $1.5 billion Alpha Magnetic Spectrometer experiment which was installed on the International Space Station on 19 May 2011.
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Samuel C. C. Ting
http://en.wikipedia.org/wiki/Samuel_C._C._Ting
以下抜粋：
Samuel Chao Chung Ting (Chinese: 丁肇中; pinyin: Dīng Zhàozhōng; Wade-Giles: Ting Chao-chung) (born January 27, 1936) is an American physicist who received the Nobel Prize in 1976, with Burton Richter, for discovering the subatomic J/ψ particle. He is the principal investigator for the international $1.5 billion Alpha Magnetic Spectrometer experiment which was installed on the International Space Station on 19 May 2011.
Samuel Ting was born on January 27, 1936, in Ann Arbor, Michigan. His parents, Kuan-hai Ting (丁觀海) and Tsun-ying Jeanne Wang (王雋英), met and married as graduate students at the University of Michigan. His father's family were from Rizhao County (日照縣) in the Shandong province of China.[citation needed]
Samuel's parents returned to China two months after his birth. Due to the Japanese invasion, Samuel's education was disrupted, and he was mostly home-schooled by his parents. After the war, his parents became professors of engineering and psychology at National Taiwan University in Taipei, Taiwan. From 1948, Samuel attended the prestigious Provincial Chien-Kuo High School (建國中學, now Municipal Taipei Chien-Kuo Senior High School) in Taipei. After high school, he studied one year at National Cheng Kung University, Tainan City.[citation needed]
In 1956, Samuel was invited to attend the University of Michigan. There, he studied engineering, mathematics, and physics. In 1959, he was awarded BAs in both mathematics and physics, and in 1962, he earned a doctorate in physics. In 1963, he worked at the European Organization for Nuclear Research, which would later become CERN. From 1965, he taught at Columbia University and worked at the Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) in Germany. Since 1969, Ting has been a professor at the Massachusetts Institute of Technology (MIT). Ting is a member of the United States National Academy of Sciences, an academician of the Chinese Academy of Sciences, and an academician of Taiwan's Academia Sinica.[citation needed]
Nobel Prize
In 1976, Ting was awarded the Nobel Prize in Physics, which he shared with Burton Richter of the Stanford Linear Accelerator Center, for the discovery of the J/ψ meson nuclear particle. They were chosen for the award, in the words of the Nobel committee, "for their pioneering work in the discovery of a heavy elementary particle of a new kind."[1] The discovery was made in 1974 when Ting was heading a research team at MIT exploring new regimes of high energy particle physics.[2]
Ting gave his Nobel Prize acceptance speech in Mandarin. Although there had been Chinese recipients before (Tsung-Dao Lee and Chen Ning Yang), none had previously delivered the acceptance speech in Chinese. In his speech, Ting emphasized that the importance of experimental work equals that of theoretical work.[citation needed]
This page was last modified on 4 April 2013 at 12:56.
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Hubble's Universe
公開日: 2013/03/17
Astronomers have known for decades that our Milky Way Galaxy and the neighboring Andromeda Galaxy are approaching each other. What we haven't known is just how close the encounter will be. Recent Hubble measurements have been able to pin down the trajectory with a smashing conclusion: in about four billion years the two galaxies will crash together in a nearly head-on collision. Further, the spiral galaxies will have completely merged and transformed to create a single elliptical galaxy around six billion years in the future.
Planck
公開日: 2013/03/22
This artist's animation depicts the 'life' of a photon, or particle of light, as it travels across space and time, from the very early universe to the Planck satellite. By creating maps of the oldest light in the universe, Planck scientists are learning about the epic journey of light through the cosmos. The mission's maps showing this ancient light, called the cosmic microwave background, have revealed the most precise information yet about the universe's fundamental traits, such as its age, contents and the seeds of all structure, without which we would not exist. The light's journey begins just moments after the big bang that created our universe 13.8 billion years ago. At that time, the universe was a hot plasma of electrons, protons and photons (green and red balls, and blue linear particles, respectively). The light repeatedly bounces off electrons, and as result can't travel very far. Later, about 370,000 years after the big bang, the universe cools enough for the electrons and protons to get together to form hydrogen atoms. Electrons no longer get in the way of the light, and it is free to travel. The light passes through the 'dark ages' of the universe before stars and galaxies form, then witnesses the early stages of star and galaxy formation. It travels by large clusters of galaxies, whose gravity causes the path of the light to bend. Also influencing the light's tour are electrons in hot gas trapped in galaxy clusters. These electrons once again scatter the light, but not to the degree experienced in the very early universe. As the universe expands during this time, the energy of the photons drops, shifting to longer wavelengths. By the time the photons reach Planck, they have shifted to low-energy microwaves. In this animation, that process of shifting to lower energies, called 'red-shifting' is represented by a change in color from blue to red, since blue light is higher in energy than red. Eventually, the light reaches the Planck satellite, which orbits in a stable position called the Lagrange point, 1.5 million kilometers (930,000 miles) from Earth. Planck scans the sky continuously, picking up the glow of the ancient light all around us, creating maps like the one shown at the end of the animation behind Earth. Scientists decipher patterns in this map, which reveal clues about what our universe is made of and how it came to be.
Gas Giant Mysteries
公開日: 2013/03/04
Presentation by Rebekah Dawson, CfA
Tonight Jupiter will rise in our sky as it has for millennia. We would never guess that its current orderly motion underwent an upheaval in the young solar system.
Tonight Jupiter will rise in our sky as it has for millennia. We would never guess that its current orderly motion underwent an upheaval in the young solar system.
Dark Energy and the Runaway Universe
アップロード日: 2011/05/11
Observations of very distant exploding stars show that the expansion of the Universe is now speeding up, rather than slowing down due to gravity as expected. Over the largest distances, our Universe seems to be dominated by a repulsive "dark energy" of unknown origin that stretches the very fabric of space itself faster and faster with time.
Alex Filippenko (NAS), University of California, Berkeley, was a member of both teams that discovered in 1998 the accelerating expansion of the Universe, driven by "dark energy."
Alex Filippenko (NAS), University of California, Berkeley, was a member of both teams that discovered in 1998 the accelerating expansion of the Universe, driven by "dark energy."
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Dark Matter, Dark Energy and Inflation: The Big Mysteries of Cosmology
アップロード日: 2011/02/22
Dr. Michael S. Turner, Professor, Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago. Presented Feb. 15, 2011
Our current cosmological model describes the evolution of the universe from a very early burst of accelerated expansion (known as inflation) a tiny fraction of a second after the beginning, through the assembly of galaxies and large-scale structure shaped by dark matter, to our present epoch where dark energy controls the ultimate fate of the universe. As successful as it is, this model rests upon three mysterious pillars: inflation, dark energy and particle dark matter. All three point to exciting and important new physics that have yet to be revealed and understood -- or possibly, to a fatal flaw in the paradigm.
The University of Arizona College of Science's Cosmic Origins lecture series is the story of the universe but it's also our story. Hear about origin of space and time, mass and energy, the atoms in our bodies, the compact objects where matter can end up, and the planets and moons where life may flourish. Modern cosmology includes insights and triumphs, but mysteries remain. Join the six speakers who will explore cosmology's historical and cultural backdrop to explain the discoveries that speak of our cosmic origins.
http://cos.arizona.edu/cosmic/
Our current cosmological model describes the evolution of the universe from a very early burst of accelerated expansion (known as inflation) a tiny fraction of a second after the beginning, through the assembly of galaxies and large-scale structure shaped by dark matter, to our present epoch where dark energy controls the ultimate fate of the universe. As successful as it is, this model rests upon three mysterious pillars: inflation, dark energy and particle dark matter. All three point to exciting and important new physics that have yet to be revealed and understood -- or possibly, to a fatal flaw in the paradigm.
The University of Arizona College of Science's Cosmic Origins lecture series is the story of the universe but it's also our story. Hear about origin of space and time, mass and energy, the atoms in our bodies, the compact objects where matter can end up, and the planets and moons where life may flourish. Modern cosmology includes insights and triumphs, but mysteries remain. Join the six speakers who will explore cosmology's historical and cultural backdrop to explain the discoveries that speak of our cosmic origins.
http://cos.arizona.edu/cosmic/
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21. Dark Energy and the Accelerating Universe and the Big Rip
アップロード日: 2008/09/29
Frontiers/Controversies in Astrophysics (ASTR 160)
Class begins with a review of the mysterious nature of dark matter, which accounts for three quarters of the universe. Different models of the universe are graphed. The nature, frequency, and duration of supernovae are then addressed. Professor Bailyn presents data from the Supernova Cosmology Project and pictures of supernovae taken by the Hubble Space Telescope. The discovery of dark energy is revisited and the density of dark energy is calculated. The Big Rip is presented as an alternative hypothesis for the fate of the universe.
00:00 - Chapter 1. Review of Dark Matter
04:51 - Chapter 2. Supernovae
20:53 - Chapter 3. Finding Supernovae: The Supernovae Cosmology Project
34:41 - Chapter 4. The Constant Density of Dark Matter and the Big Rip
Complete course materials are available at the Open Yale Courses website: http://open.yale.edu/courses
This course was recorded in Spring 2007.
Class begins with a review of the mysterious nature of dark matter, which accounts for three quarters of the universe. Different models of the universe are graphed. The nature, frequency, and duration of supernovae are then addressed. Professor Bailyn presents data from the Supernova Cosmology Project and pictures of supernovae taken by the Hubble Space Telescope. The discovery of dark energy is revisited and the density of dark energy is calculated. The Big Rip is presented as an alternative hypothesis for the fate of the universe.
00:00 - Chapter 1. Review of Dark Matter
04:51 - Chapter 2. Supernovae
20:53 - Chapter 3. Finding Supernovae: The Supernovae Cosmology Project
34:41 - Chapter 4. The Constant Density of Dark Matter and the Big Rip
Complete course materials are available at the Open Yale Courses website: http://open.yale.edu/courses
This course was recorded in Spring 2007.
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Particle Physics Foundations of Dark Matter-Dark Energy-and Inflatio Resubida
公開日: 2012/05/10
Particle Physics Foundations of Dark Matter, Dark Energy, and Inflation (1/3) © CERN
Kolb, Edward (Rocky) (speaker) (University of Chicago)
CERN. Geneva
Academic Training Lecture Regular Programme
Ninety-five percent of the present mass-energy density of the Universe is dark. Twenty-five percent is in the form of dark matter holding together galaxies and other large scale structures, and 70% is in the form of dark energy driving an accelerated expansion of the universe. Dark matter and dark energy cannot be explained within the standard model of particle physics. In the first lecture I will review the evidence for dark matter and the observations that point to an explanation in the form of cold dark matter. I will then describe the expected properties of a hypothetical Weakly-Interacting Massive Particle, or WIMP, and review experimental and observational approaches to test the hypothesis. Finally, I will discuss how the LHC might shed light on the problem. In the second lecture I will review the theoretical foundations and observational evidence that the dominant component of the present mass density of the Universe has a negative pressure, which leads to an accelerated expansion of the Universe. I will then describe various approaches to understand the phenomenon. Finally, I will describe an observational program to understand the nature of dark energy. The third lecture will describe the issues and models associated with primordial inflation, the purported rapid expansion of the universe in the first fraction of a second after the bang. Models of inflation also involve beyond the standard model physics. The lecture will describe how present observations can shed light on events that occurred in the first second of the life of the universe.
http://cdsweb.cern.ch/record/1447102
maureen.prola-tessaur@cern.ch
http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBul...
Kolb, Edward (Rocky) (speaker) (University of Chicago)
CERN. Geneva
Academic Training Lecture Regular Programme
Ninety-five percent of the present mass-energy density of the Universe is dark. Twenty-five percent is in the form of dark matter holding together galaxies and other large scale structures, and 70% is in the form of dark energy driving an accelerated expansion of the universe. Dark matter and dark energy cannot be explained within the standard model of particle physics. In the first lecture I will review the evidence for dark matter and the observations that point to an explanation in the form of cold dark matter. I will then describe the expected properties of a hypothetical Weakly-Interacting Massive Particle, or WIMP, and review experimental and observational approaches to test the hypothesis. Finally, I will discuss how the LHC might shed light on the problem. In the second lecture I will review the theoretical foundations and observational evidence that the dominant component of the present mass density of the Universe has a negative pressure, which leads to an accelerated expansion of the Universe. I will then describe various approaches to understand the phenomenon. Finally, I will describe an observational program to understand the nature of dark energy. The third lecture will describe the issues and models associated with primordial inflation, the purported rapid expansion of the universe in the first fraction of a second after the bang. Models of inflation also involve beyond the standard model physics. The lecture will describe how present observations can shed light on events that occurred in the first second of the life of the universe.
http://cdsweb.cern.ch/record/1447102
maureen.prola-tessaur@cern.ch
http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBul...
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Dark Energy & Dark Matter Play Role In Universe's Accelerated Expansion - Part
公開日: 2013/01/24
Dark Energy & Dark Matter - Universe's Accelerated Expansion
In Part 4, the final segment in this four part series, physicist Louis Del Monte explains the accelerating universe, and the role dark energy and dark matter play in the universe's accelerated expansion. It answers the three key questions:
1. What is causing the accelerated expansion of the universe?
2. Why are distant galaxies moving faster than those galaxies closer to us?
3. Why doesn't space expand within a galaxy, such as our Milky Way galaxy?
This theory is also fully explained in Louis Del Monte's new book, Unraveling the Universe's Mysteries (available in paper back or as an eBook on Amazon http://amzn.to/Zo1TGn and Barnes & Noble http://bit.ly/RAv4FL).
For more information about Louis Del Monte, please visit http://www.louisdelmonte.com
In Part 4, the final segment in this four part series, physicist Louis Del Monte explains the accelerating universe, and the role dark energy and dark matter play in the universe's accelerated expansion. It answers the three key questions:
1. What is causing the accelerated expansion of the universe?
2. Why are distant galaxies moving faster than those galaxies closer to us?
3. Why doesn't space expand within a galaxy, such as our Milky Way galaxy?
This theory is also fully explained in Louis Del Monte's new book, Unraveling the Universe's Mysteries (available in paper back or as an eBook on Amazon http://amzn.to/Zo1TGn and Barnes & Noble http://bit.ly/RAv4FL).
For more information about Louis Del Monte, please visit http://www.louisdelmonte.com
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The Big Bang Duality Theory -- Fine Points - Part 1
公開日: 2012/12/06
Physicist Louis Del Monte discusses some of the fine points the Big Bang Duality theory, including the Heisenberg Uncertainty Principle, the Minimum Energy Principle, inflation of the early universe, and the Del Monte Paradox. Del Monte suggests the Big Bang Duality theory implies a multiverse. The major strength of the Big Bang Duality theory is its basis, namely experimentally verified observations or extensions of experimentally verified observations. Del Monte points out that even the Big Bang Duality theory stills leaves profound mysteries to be solved. Del Monte explains this is what he terms the Del Monte Paradox: Each significant scientific discovery results in at least one profound scientific mystery. For more information and Del Monte's book, "Unraveling the Universe's Mysteries," check out http://www.louisdelmonte.com.
The Big Bang Duality Theory -- Fine Points - Part 2
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