宇宙のエネルギーとか宇宙背景輻射とか

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7月7日（木）曇り

昨日今日明日と3日連続で母を病院に連れていく（診療科は全部違う）予定になっていて今日は2日目なのだが、朝早い時間を予約したのであまり時間がない。

「なぜ宇宙は存在するのか」2-1。この宇宙を構成するエネルギーは真空エネルギー、物質エネルギー、放射エネルギーの三者だと。真空エネルギーはダークエネルギーであるとこの本では見做していて、宇宙の膨張を加速させるエネルギーで常に一定であると。物質エネルギーは我々を構成する物質、ダークマターも含む。放射エネルギーは光やニュートリノには質量がほぼないのでE=mc2で表される物質エネルギーには換算できないから別建て、というふうに理解した。

現在は真空エネルギーが一番強く、物質エネルギーがその次で放射エネルギーはごくわずかだが、宇宙の歴史の中で真空エネルギーが最も強くなったのはここ37億年ほどのことらしく、それまでは物質エネルギーの方が強かった。というのは宇宙がまだ今より小さかったからだということのようだ。同様に宇宙ができてから（つまりビッグバンから）５万年後までは放射エネルギーの方が物質エネルギーより強かったと。この辺あまり何を意味しているのかよくわからないが、まあそういうことなんだなと思った。

2-2では宇宙が電子と原子核が離れていた状態、つまりプラズマ状態ということだろうか、それが宇宙ができてから３８万年後まで続き、宇宙の温度が十分に（3000度以下に）下がって原子が生成され、光が散乱されなくって「宇宙の晴れ上がり」が起こった、ということのようだ。

だから遠い宇宙はもともとそういう散乱した光に満ちているのだが、遠い宇宙はドップラー効果で赤方偏移が起こって波長が長くなり、人間の目には見えないマイクロ波になってしまっているので暗く見えるのだと。暗いけれどもそうした電波が地球には届いており、それを「宇宙背景輻射」というのだと理解した。この辺は何度読んでも昔からよくわからなかったところで、ようやくある程度は分かった感じがする。

子供の頃は天文学をやってみたいと思っていたのだけどこういうあたりがなんだかイメージで捉えられなくなって方向を変えたというのはあるので、今更ながらに少しでも理解できると嬉しいという感じはある。