ビッグバンの本当の姿

「爆発」と聞くと、場所を思い浮かべますよね。ある一点で何かが破裂し、周囲は何もなく、そこへ破片が飛んでいくイメージです。ビッグバンは違います。飛び出していける何もない空間も、そこで起きたという場所もありませんでした。高温で密度の高い状態がすべてを満たしていて、今いる空間もその中に含まれていました。

広がっているのは、空間の中の物質ではなく、ものとものの間の距離です。よく使われるイメージは、風船に点を描くことです。風船を膨らませると、どの点もほかのすべての点から遠ざかりますが、点そのものがゴムの上を這っているわけではありません。風船の表面には、すべてが始まった一点はありません。だから宇宙には中心がなく、どの観測者から見ても、銀河はその観測者から遠ざかっていくように見えます。

この名前を考えたのは、理論の提唱者ではありません。生涯の終わりまで永遠の宇宙という対抗モデルを擁護した天文学者フレッド・ホイルが、1949年のBBCラジオ放送でこの言葉を使いました。聴取者がイメージをつかめるように、他人の考えを説明する中で出てきた言葉です。彼が皮肉を込めて言ったとよく書かれますが、ホイル本人は否定しています。

最大の手がかりは光です。始まりから約380,000年後、物質は不透明な霧ではなくなるほど冷え、放射が初めて自由に進めるようになりました。その光は今も進み続け、空のあらゆる方向から同時に届いています。絶対零度より約3度高い、均一で冷たい背景放射です。1965年に偶然とらえられましたが、最初はアンテナの雑音だと思われました。

2つ目の手がかりは組成です。最初の数分間は、十分に高温だったため、最も軽い原子核だけが形成されました。そして計算からは、どんな混合物になるはずかがあらかじめ予測できます。観測結果はその計算と一致しています。

理論が説明していないのは、「ゼロ」という瞬間そのものです。方程式は非常に早い高温の段階からは機能しますが、その一点では破綻します。そこでは密度が無限大になり、これは世界が実際にそうなっているという意味ではなく、モデルが限界に達したというサインです。「その前に何があったのか」という問いには、まだ答えがありません。