初めにインフレーション理論を提唱したのが日本人で、しかもその方が私の地元出身であると知ったときの驚きとうれしさは今も覚えている。
その佐藤先生が退官時の最終講義をまとめたのが、この本である。
口絵写真で、名だたる世界の物理学者と並んで写っている佐藤先生をみると、あらためてすごい方なのだなあと思う。
素粒子論を宇宙創生時の理論に適用したのが、始めは佐藤先生を含め世界で数人程度だったとのことから、いかに時代を先駆けた理論だったかと思う。
あとがきに書かれてあるとおり、最終講義は院生以上が対象だったことから、この本の内容は、一般人には理解が難しい部分もあるが、インフレーション理論のエッセンスを平易な表現で語ってくれていたりするので、重要な理論の本質は知ること出来るのではないだろうか。
興味深かった内容をいくつか挙げたい。
恒星が重力崩壊する過程で、素粒子が莫大なエネルギーに変換されるとのことだが、それは、宇宙創成の過程を逆戻ししているように感じた。エネルギーに満ちた宇宙が冷えて素粒子・原子核・物質ができ、それらがまた重力により集まって、最終的に重力崩壊を起こしエネルギーに戻る、そんなストーリーを想像する。
溶けた原子核のパスタ構造も面白い。
ミートボール状の中性子が、密度を上げ続けると、ミートボールとそれ以外の空間が反転した状態になる！しかも、その過程では、パスタ状、ラザーニャ状の構造を経ると！なんでそんな秩序だった構造をとれるのだろう？？
先生が発表されたニュートリノ・トラッピング理論のくだりも面白い。
ワインバーグ・サラム両氏が提唱した電弱統一理論からすると、他と干渉しないはずのニュートリノが中性子星の内部でトラップされることに気づいたくだりや、トラッピング理論発表後、超新星爆発が観測され、理論通りのトラップ時間・ニュートリノ数がカミオカンデで検出されたことなど、実にスリリングである。
もちろん、インフレーション理論についての説明も大変興味深い。
とくに、P.191以降、大変平易な言葉で、インフレーション理論を説明してくれている。インフレーションを起こしているとき、マイナスの重力エネルギーも同時に蓄積し、それが真空のエネルギーに変換され、さらにそれが「潜熱」としてビッグバンを起こす元になるという。
ふつうの感覚では、体積が大きくなれば密度は下がる。しかし、始原宇宙のインフレーションでは、急膨張してもエネルギー密度が一定だった！これが「インフレーション理論の極めつけのエッセンス」とのことだ。そして、ここで生成されたエネルギーが、最終的に今の星々や我々生命体の元になっているとのことである。
続けて語られるマルチプロダクションも面白い。
相転移を起こしてエネルギーゼロとなった部分が泡状になって相転移を起こしていない高エネルギー部分を取り囲み、取り囲まれた部分が光速で縮む一方、体積は増大する。その増えた体積は、ワームホールを通じて別の宇宙を生成するというもの。
佐藤先生のインフレーション理論はノーベル賞に値すると思われるが、昨今の流れである観測による実証が受賞要件となることを考えれば、初期インフレーションの名残である重力波の検出が必要となるだろう。
宇宙空間に観測機を複数浮かばせる計画もあるとのこと。将来、始原重力波が観測され、先生の功績がさらに高まることを期待したい。
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