もくじ 第 1 章 第 2 章 宇宙はどのように始まったのか ? 太陽が大爆発しても 8 分くらいはわからない・・・ 10 木星、土星は 1 時間コース ! ? ・ ・・ 12 プレアデス星団から見た日本は戦国時代・・・ 14 人類の宇宙観を大きく変えたアンドロメダ銀河・・・ 16 コービーの大発見・・・ 32 ・・ 30 雑音こそ「原初の光」だった ! ・ ビッグバンを裏付けた雑音とは ! ? ・・・ 28 ビッグバンの名付け親・・・ 26 膨張する宇宙からビッグバンへ・・・ 24 ・・ 20 38 万年後の「原初の光」とは ? ・ その先は宇宙の「暗黒時代」・・・ 18 ・・ 38 粒子と反粒子、 10 億分の 1 の確率で生き残るのはどっち・ インフレーションとビッグノヾンのエネルギー・・・ 44 真空は「豊かな海」・・・ 42 でこばこの宇宙 ! ? が平坦になる・・・ 40 その膨張スヒ。ードは光速を超えた ! ・ 神はサイコロを振らない・・・ 36 最大の謎はヘビの頭としつばの領域 ! ? ・・・ 34 ・・ 46 0 誕生 3 分後の宇宙のようす・・・ 48 誕生 38 万年後に晴れ渡った宇宙・・・ 50 オギャーと生まれたとたんいろいろなことが起きる・・ 宇宙は何でできているのか ? 「ホンマかいな ! 」から宇宙の構造へ・・・ 56 正体不明の存在であることの証明 ! ? ・・・ 58 ・ 52

宇宙地図にあぶり出された暗黒物質・・・ 60 宇宙の約 96 パーセントは謎の物質・・・ 62 「普通の物質」の半分も、どこにいるかわからない・・・ 64 「なにかへンだぞ ! 」から暗黒物質へ・・・ 66 暗黒物質の立体地図・・・ 68 高性能望遠鏡はアイデアの熟成装置・・・ 70 ビッグバンをとらえる究極の重力波望遠鏡・・・ 72 観測手段のない「暗黒時代」を見に行く・・・ 74 暗黒エネルギー、暗黒物質もインブット・ ・・ 76 暗黒物質があったおかげで星ができ、私たちがいる・ ・・ 78 シミュレーションの精度を証明するカギ・・・ 80 宇宙の進化のシュミレーション・・・ 82 宇宙人のルーツ、ファーストスターに迫る・・・ 84 自然は必ず、謎を用意してくれている・・・ 86 天の川銀河の中心に巨大ブラックホールが存在する・ プラックホールは銀河誕生に欠かせない存在だった ? ・・・ 90 宇宙の運命はどうなるのか ? 第 3 章 宇宙の終わりの予言「ビッグ、リップ」・ ・・ 94 重力 vs. 暗黒エネルギー・・・ 96 暗黒エネルギーに近づく手がかりは ? ・・ ・ 98 一般相対論・・・ 100 物質が存在すると空間 ( 時空 ) が歪む・・ ・ 102 宇宙項・・・ 104 地動説に匹敵する「膨張する宇宙の発見」・・・ 1 。 6 宇宙の膨張速度の調べ方・・・ 108 第 2 のインフレー ション・・・ 110 暗黒エネルギーをめぐるいろいろな説・・・ 112 暗黒エネルギーは、時間進化する ? しない ? ・ 4 0 0 0 ・・ 114

重力レンズ現象は神様がっくった隠し絵 ! ? ・ 重力レンズ現象を逆解きする・・・ 118 「 SuMIRe 」計画・・・ 120 暗黒物質のベストショット ! ? ・ 暗黒物質の姿・・・ 124 それは大惨事か、天体ショーか ? ・ ・・ 122 ・・ 126 ・・ 116 0 第 4 章 宇宙はどんな法則に支配されているのか ? ・・ 134 ひもが物質とカの起原をも統一 ! ? ひもの振動の仕方で素粒子が変わる・・・ 156 すべてのものは、ひもからできている ? ・・・ 154 重力の謎・・・ 152 大統一理論の予言・・・ 150 対称性の自発的破れ・・・ 148 大統一理論・・・ 146 そろいもそろって 3 つずっ・・・ 144 クオークのべールをはがす日本人研究者・・・ 142 「クオークモデル」の登場・・・ 140 ガチンコ実験が異次元のしつばをつかむ ! ? ・・・ 138 粒子の衝突から新たな粒子が飛び出す・・・ 136 原子 100 種類では多すぎる ? ・ 物質は何からできているか・・・ 132 究極にミクロな世界にある・・・ 130 巨大な宇宙を解き明かす力ギは、 D プレインとは ? ・・・ 168 ひも理論誕生の奇妙なヒストリー 高次元時空とは、どんなところ・ ひも理論の驚くべき予言・・・ 162 ひも理論は究極の統一理論か ? ・・ 166 ・・ 164

物理学者と数学者どこがどう違う ? そもそも我々はなぜ存在するのか ? 第 5 章 「私たちはなぜ存在するのか」・・ インフレーションが残したほどよいムラ・・・ 176 反物質が消えるための 3 つの条件・・・ 178 人間は星の爆発から生まれた・・・ 180 暗黒エネルギーが無数の宇宙を引き裂いた ! ? ・ IPMU が挑む 5 つのナゾ・・・ 184 アインシュタインも借りた数学のカ・・・ 186 分野の壁を取り払った IPMU ・・・ 188 矛盾こそ大発見 ! ? ・・・ 19 。 死にものぐるいになる研究の世界・・・ 192 むずかしい数式をあやつる研究者の頭のなか・・・ 194 0 。◎ ・・ 182

索引リスト [A] AGN 88 [C] COBE 32 , 33 , 54 , 50 , 177 CP 対象性の破れ 46 , 142 [L] LHC 138 , 163 [E] E=mc2 43 [ D] D ブレイン 168 X 線衛星 122 [X] XMASS 68 , 70 , 123 , 187 [W] WMAP 50 , 79 , 177 [V] V838 70 [T] TAMA300 75 [S] SuMlRe 116 , 120 , 121 , 126 196 暗黒時代 18 19 , 74 , 83 , 84 , 85 , 182 116 117 , 120 , 126 , 175 , 182 , 183 77 , 78 84 95 96 , 97 98 , 99 , 112 , 114 , 115 , 暗黒エネ丿レギー 53 , 62 , 65 , 64 , 76 , 88 , 126 天の川銀河 14 , 15 , 16 , 17 , 21 , 28 , 58 , 145 , 148 アップクオーク 140 , 141 , 142 , 144 , 114 115 , 116 , 117 119 , 126 , 160 , 186 , 187 42 43 , 100 , 101 102 , 103 , 104 , 110 , 113 , [ あ ] アインシュタイン 21 , 22 , 23 , 24 , 36 , 暗黒物質 18 , 35 , 45 , 55 , 58 , 60 , 61 , 62 , 64 66 , 68 , 70 , 74 , 76 , 77 , 78 , 79 , 83 84 , 99 , 100 , 116 , 117 , 118 , 120 , 121 , 122 , 124 , 127 175 , 176 , 182 , 184 , 189 アンドロメダ銀河 15 16 , 17 , 18 , 21 , 23 126 異次元世界 164 I A 型超新星 108 一般相対性理論 21 , 22 , 24 , 36 , 100 , 105 , 104 , 110 , 113 , 114 , 119 , 152 , 153 160 , 166 , 186 , 187 インフレーション 38 , 40 , 41 42 44 , 45 , 52 , 78 110 , 111 112 , 115 , 176 177 , 178 , 182 ウイ丿レソン ( ロバート・ウイルソン ) 28 , 29 , 31 32 ヴェネチアノ ( ガブリエル・ヴェネチアノ ) 166 宇宙工頁 22 , 104 , 105 , 110 , 113 , 114 , 115 宇宙土也図 60 , 61 , 62 , 68 , 70 , 120 宇宙の大規模構造 18 , 54 , 35 , 50 , 60 , 80 , 116 宇宙の晴れ上がり 53 , 74 , 79 , 82 宇宙の万里の長城 60 , 62 , 70 宇宙マイクロ波背景放射 32 , 54 , 40 , 50 , 51 71 74 , 76 78 79 80 , 82 , 177 ウロポロスの蛇 34 , 35 工ディントン ( アーサー・エディントン ) 103 オイラー ( レオンハルト・オイラー ) 166 オールト雲 13

4 [ か ] カイバーベルト天体 13 活動銀河中心核 ( AGN ) 88 カミオカンテ 143 , 150 151 , 179 ガモフ ( ジョージ・ガモフ ) 24 , 26 27 , 28 , 33 48 過冷却 44 , 45 艮ラ可団 18 , 33 , 58 , 62 66 , 86 , 116 , 122 , 123 , 124 , 125 偶然一致性問題 111 クオーク 34 45 46 , 48 , 140 , 141 , 142 , 144 , 146 166 クオークモテノレ 140 , 142 グラショウ ( シェルドン・グラショウ ) 繰りこみ理論 153 ゲ丿レマン ( マレイ・ゲルマン ) 140 34 原子オ亥 34 , 48 , 134 , 138 , 149 , 176 , 180 ( すばる ) 広視野カメラ 91 , 120 , 121 [ た ] 0 降着円盤 88 / 」、柴昌イ夋 143 , 179 / 」木誠 46 142 , 147 [ さ ] 坂田昌ー 141 0 0 ンミュレーション 60 64 , 75 76 , 78 79 , 80 , 81 , 82 83 , 84 , 85 86 , 87 , 120 重力波 72 重力波望遠鏡 72 重力レンズ王見象 69 , 116 , 117 , 118 , 119 , 120 , 122 , 184 ショージ・スムート 33 ション・マザー 33 真空 40 , 42 , 43 , 44 , 45 , 112 , 176 スーノヾーカミオカンテ 72 , 153 , 187 鈴木眞彦 166 ストレンジクオーク 140 すばる望遠鏡 12 69 , 91 , 119 , 120 , 121 , 124 , 184 素粒子 34 , 35 , 37 , 45 , 53 , 131 , 142 , 143 , 144 , 145 146 , 147 , 148 149 , 152 , 153 154 , 155 , 156 , 158 , 159 , 160166 , 167 170 186 , 187 , 188 , 190 ダークマター 58 対称性の自発的破れ 147 , 148 , サスキンド ( レオナルド・サスキンド ) 157 , 166 サ / 、ロフ ( アンドレイ・サハロフ ) 178 , 179 サブミリ波望遠鏡 72 ジェームズ・ウェップ望遠鏡 シェット 88 72 149 大統一理論 ダウンクオ 145 , 148 弾丸銀河団 地球型惑星 チャームクオ 中心核円盤 ーク 140 , 141 142 , 144 , 146 , 150 , 152 , 166 122 12 ーク 88 144 197

中生子 26 , 34 , 46 , 48 , 134 , 135 , 136 , 140 , 141 , 149 , 150 超辛斤星 . 72 , 108 , 109 , 110 , 145 , 151 , 179 181 超ひも理論 37 ツヴァイク ( ジョージ・ツヴァイク ) ッヒッキー ( フリツツ・ツビッキー ) 66 強いカ 142144 , 149 , 150 , 152 [ は ] ハップル ( 工ドウイン・ハップル ) 16 , 17 , 23 , 24 , 28 105 , 106 , 110 / 、ツブ丿レ宇宙望ミ袁金竟 12 , 17 , 18 , 19 , 69 70 , 89 , 119 , 121 , 123 , 181 発昔攵 153 , 160 / 、ドロン 137 , 140 , 154 , 157 , 166 140 58 , / ヾリオン 65 , 137 / ヾルシ 88 林忠四郎 26 , 48 反クオーク 45 , 46 0 ナイラック ( ポール・デイラック ) 43 デモクリトス 132 , 156 電気素量 141 0 反 * 立子 42 , 43 , 45 , 46 , 47 , 52 , 140 , 144 , 176 ビッグ / ヾン 20 , 21 , 24 , 26 , 27 , 28 , 52 , 33 , 34 40 41 , 44 , 45 , 46 , 48 , 50 , 51 , 53 , 電子 34 , 45 , 46 , 48 , 50 , 79 , 122 , 124 , 134 , 156 , 141 , 142 , 143 , 144 , 145148 , 158 , 159 178 統一王里言侖 146 , 148 , 149 , 150 152 , 72 , 74 , 97 , 174 , 178 ビッグピクチャー 175 ビッグ・リップ 94 , 126 0 160 , 166 , 168 特異変光星 70 特殊相対性理論 ( 特殊相対論 ) 100 , 114 , 116 朝永振一郎 153 [ な ] 南部陽一郎 147 , 157 , 166 ー丿レセン ( ホルガー・べック・ 157166 偽の真空状態 45 21 , ールセン ) ひも王里言侖 37 , 53 , 139 , 155 , 154 , 155 , 156 , 157 158 , 159 , 160 , 161 , 162 , 163 164 , 166 , 167 , 168 , 171 , 182 ファインマン図 ファーストスター 86 , 180 158 , 159 52 , 72 , 84 , 85 , ニュートリノ 72 , 143 , 144 , 145 , 148 , 198 人間原理 183 102 , 174 , 187 ニュートン ( 理論、力学 ) 21 , 22 100 , 151 , 179 フォン・ノイマン 187 ブラックホー丿レ 72 , 88 , 89 , 90 , 91 , プレアデス星団 14 22 , 25 , 24 , 104 フリードマン ( アレクサンドル・フリードマン ) プランク衛星 177 100

ペンシアス ( アーノ・べンジアス ) 28 30 , 31 , 32 ホイル ( フレッド・ホイル ) 26 , 27 [ ま ] 益川敏英 46 , 142 , 147 ミッシングマス 58 ミュー粒子 143 メソン 137 , 141 [ や ] 陽子 26 , 34 , 46 , 48 , 50 , 51 , 79 , 122 , 124 , 134 , 136 , 140 , 141 , 149 , 150 , 151 , 179 , 180 余剰次元 ( 余分な次元 ) 139 , 160 , 161 引用文献 4 つのカ 152 , 154 , 160 弓弓いカ 144 , 150 , 152 [ ら ] ラザフォード ( アーネスト・ラザフォード ) 138 リーマン ( ベルンハルト・リーマン ) 187 粒子加速器 68 , 70 , 136 , 138 , 140 , 187 量子力学 36 , 42 , 114 , 152 , 153 , 160 , 166 , 187 丿レメート丿レ ( ジョルジュ・ルメートル ) 24 レプトン 144 , 146 [ 17 ] [ 19 ] [ 29 ] [ 51 ] [ 61 ] [ 65 ] [ 69 ] [ 71 ] [ 81 ] [ 89 ] [ 91 ] [ 107 ] [ 109 ] [ 117 ] [ 121 ] [ 123 ] [ 125 ] [ 177 ] [ 181 ] http://www.stsci.edu/-inr/thisweek1/thisweek/Andromeda.jpg http://www.sdss.org/includes/sideimages/sdss_pie2.jpg http://www.nasa.gov/mission—pages/hubble/science/hst—img—20080610.html http://www.nasaimages.org/luna/servlet/detaiレ naSaNAま5~5~20015~125225:ECHO-H0rn- Antenna http://map.gsfc.nasa.gov/media/030653/index.html http://www2.aao.gov.au/&TDFgg/Public/Pics/2dFzcone.jpg , http://www.cfa.harvard.edu/-huchra/zcat/ http://www.astro.psu.edu/-nie レ astr0485/homework/set007-cen-baryons. pdf http://www.nasa.gov/images/content/166617main—matter_dist—lg.jpg http://apod.nasa.g0V/aP0d/aP091122.html http://www.nature.com/nature/journaレ v440/n7088/fig—tab/nature04805—Fl. html#figure-title http://www.nasaimages.org/luna/servlet/detai レ NVA2-8-8-1204T112584:NASA-s-Hubble- Space-Telescope-Disco http: 〃 www.astro.lsa.umich.edu/-kayhan/research/smbh.PhP http://www.pnas.org/content/15/3/168.full.pdf+ html?ijkey=2dc6f3019965e5b6dc176a9ab9a 0802d4b5d41e3&keytype2=tf—ipsecsha http://www.supernova.1b1.gov/PDFs/PhysicsT0dayArticle.pdf http://antwrp.gsfc.nasa.g0V/aP0d/aP080210.html http://www.nasa.gov/images/content/166617main—matter dist—lg. jpg http: 〃 apod. nasa. g0V/aP0d/aP060824. html http://onokoro.org/pub/movie/lcdm512/ http://map.gsfc.nasa.gov/ http://cosmictimes.gsfc.nasa.gov/online edition/2006Cosmic/darkside. html 199

〔制作ディレクション〕 図書印刷クリエイティブ・センター 〔取材・構成〕 坂本伸之 〔カバーデザイン〕 株式会社志岐デザイン事務所 ( 下野剛・坂井正規 ) 〔本文デサイン〕 文京図案室 〔カバーロゴイラスト・本文イラスト〕 タカス図案部 〔写真〕 茂手木秀行 2010 年 7 月 27 日第 1 刷発行 学研雑学百科宇宙のしくみわかったことわからないこと最新宇宙論 監修 発行人 編集人 企画編集 発行所 当を売プ匸 印刷所 東京大学数物連携宇宙研究機構 (IPMU) 真当哲博 佐藤幹夫 伊藤哲朗 株式会社学研教育出版 〒 141 ー 8510 東京都品川区西五反田 2 ー 1 ト 8 株式会社学研マーケティング 〒 14 ト 8510 東京都品川区西五反田 2 ー 11 ー 8 図書印刷株式会社 この本に関する各種のお問い合わせは次のところにご連絡ください。 【電話の場合】 ◎編集内容については、谷 03 ー 6431 ー 1262 ( 編集部直通 ) ◎在庫、不良品 ( 落丁、乱丁 ) については、谷 03 ー 643 ト 1201 ( 販売 部直通 ) ◎学研商品に関するお問い合わせは、谷 03 ー 6431 ー 1 開 2 ( 学研お客様センター ) 【文書の場合】 〒 141 ー 8510 東京都品川区西五反田 2 ー 1 ト 8 学研お客様センター「学研雑学百科字宙のしくみ」係 OGakken Education publishing 2010 Printed in Japan 本書の無断転載、複製、複写 ( コピー ) 、翻訳を禁じます。 複写 ( コピー ) をご希望の場合は、下記までご連絡ください。 日本複写権センター谷 03 ー 340 ト 2382 區く日本複写権センター委託出版物〉 学研の書籍・雑誌についての新刊情報・詳細情報は、下記をご覧ください。 学研出版サイト http://hon.gakken.jp/