宇宙・天文

現在分かっている「宇宙の運命」についての認識にはいろいろな前提があり、その前提が崩れると、その認識も大きく崩れてしまう恐れがある。特に注意すべきは量子重力理論が未完成であることだ。よって、確認しなければいけない...

宇宙は最近再び加速膨張を始めたということが明らかになった。そして、暗黒エネルギーが実際にあるということが証明されたのである。この発見から、宇宙膨張は永遠に続くということが分かったのだが、宇宙はいったいどこに向か...

ビックバン後、現在に至るまで、宇宙はどのように進化していったのだろうか。宇宙開闢から38万年後に「宇宙の晴れ上がり」が起きて、90億年で加速膨張が再開され、138億年後に宇宙が誕生する。宇宙の年齢が分かったのは「宇宙背...

宇宙開闢について研究する場合、量子力学的に取り扱わなければならないことが明らかになった。そこで出てきたのは、ビレンケンの「『無』からの宇宙創生論」と、ホーキングとハートルの「無境界仮説」である。それぞれどのよう...

宇宙はどうやってつくられたのか。この問題を回避しようとしたのが「振動宇宙論」である。しかし、この理論はエントロピーの問題によって挫折する。これに対して、ホーキンズとペンローズによって「特異点定理」が提唱されるの...

ルメートルの提唱した宇宙膨張は実際に観測されることになった。それでは、彼が同じく提唱していた「宇宙は小さな『宇宙の卵』から生まれた」という説について、その理論はどのように発展し、それがどのように観測されるに至っ...

アインシュタインの一般相対性理論から「膨張したり収縮したりする宇宙」を導き出したフリードマン。若くして亡くなったため、アインシュタインとの論争には発展しなかったが、その後、膨張宇宙論の先駆けとなるルメートルの「...

ニュートン力学には一つの謎があった。重力質量と慣性質量の等価性についてである。本来物理的にはまったく異なるこの二つが一致することを説明したのがアインシュタインだ。そこで出てきたのが一般相対性理論である。そして、...

コペルニクスの地動説はルネッサンス期以降、活版印刷によってかなり広がっていった。その後、地動説はどのように継承されていき、賛同者たちはどのような運命をたどったのか。そんな折に天才ニュートンが登場するのだが、彼に...

「コペルニクスは地動説を再発見した」とは、どのようなことを意味しているのか。アリストテレスたちが発達させた天動説はその後体系化され、1000年以上も信じられてきたが、ルネサンス期になって一転。コペルニクスが登場し、...

人類はこれまでどのように宇宙を見てきたのか。古くは神話的な宇宙観が支配的であった。古代のエジプト、インド、中国の宇宙観をたどりながら、ギリシアの宇宙観を紐解く。有名な天動説は古代ギリシアで最初に生まれたものだが...

宇宙とは何かを考えるうえで中国の古典である『荘子』・『淮南子（えなんじ）』に由来する「宇宙」という言葉が意味から考えてみたい。続いて、地球から始まり、太陽系、天の川銀河（銀河系）、局所銀河群、超銀河団、そして大...

未知なるものへの好奇心が人類を新たな挑戦に向かわせ、結果としてそこにビジネスチャンスが生まれる。そう考えるなら、宇宙ビジネスにチャレンジをする人たちと共に働き、応援することが、人類に新たな可能性をもたらす一歩と...

大企業でもベンチャーでも、悩みの種となるのが、「人材」ではないだろうか。中でも前人未到のプロジェクトに挑むメンバーには、本当の意味でのミッション、ビジョンの共有が求められるという。いかに思いを共有し、熱量を維持...

ビジネスにはもちろんお金がかかる。それが「宇宙」を舞台にしたプロジェクトであればなおさらだ。エンジェル投資家やベンチャーキャピタルから数十億円を調達するため、流れ星というユニークな取り組みをどのようにプレゼンテ...

基礎科学がおろそかにされている――。そういった危機感に背中を押され、株式会社ALE（エール）が実用化を目指す人工流れ星。そして、社長の岡島礼奈氏は「宇宙ビジネスは大きくなるしかない領域だ」という。このプロジェクトが実...

これまでは「宇宙への進出」といえば、国を挙げての一大プロジェクトという印象が強かったが、ここにきて民間企業の「宇宙ビジネス」への投資が加速している。人工流れ星の実現を目指す宇宙ベンチャー・ALEの代表取締役社長であ...

スペースマイニングのための最適な場所を決めるためには、月と地球との距離が一定である地点を宇宙空間上に見つける必要がある。そのための指標がラグランジュ点である。これにより、効率的かつ有効な宇宙基地の拠点が特定され...

有人火星探査にとって最も効率も良い方法は、宇宙空間において新しい拠点をつくり、そこで宇宙船の建造を行い、深宇宙へ向かうというものである。こうしたチャレンジングなアイデアは「スペースマイニング」と呼ばれている。（...

膨大な電力を発電するためには、軽量の太陽電池パネルを用いるという方法もある。またイオンエンジンの他にも、電気推進機にはホールスラスタがある。有人火星探査をシミュレーションする際には、この技術も非常に重要である。...

一見効率的に見えるイオンエンジンだが、推力が非常に小さいため、火星到達には非常に長い年月を必要とするという問題がある。しかしこの問題は、なぜ生じてしまうのだろうか。その原因は、イオンエンジンの仕組みにあった。（...

イオンエンジンの形成のためには、さらにイオンを加速させ、その後、中和器でイオンと電子を同数吐き出させ、探査機やエンジン自体を中性に保つ必要がある。こうしてできるイオンエンジンは、すでにさまざまな形で実用化されて...

有人火星探査のためのポイントは、総質量とコストをなるべく少なくすることである。そのための方策として挙げられるのは、電気推進機である「イオンエンジン」だ。イオンエンジンの要となるのは、イオンを発生させるためのプラ...

有人火星探査にかかる費用について概算してみよう。火星探査のためには、地球の周回軌道に1000トンの構造物を打ち上げる必要があるが、宇宙ステーションやアポロにおけるミッションでかかった費用を考えると、最低でも数十兆円...

有人火星探査にかかる時間や必要な物資はどれほどなのか。時間に関しては、地球と火星の軌道を考えると、往復の際には惑星の配置がベストな状態になるまで待つ必要がある。また物資に関しては、水や酸素、人数、食べ物、居住空...

火星探査を考えた場合、探査機が地球から離れ火星に近づくためには適切に速度を増減させていく必要がある。加速させることで探査機の軌道は地球を離れ、減速させることで衝突せずに火星に接近できる。こうした加減速を考えると...

現在の宇宙推進工学の知見からすると、将来的にどのような宇宙探査が可能なのか。有人火星探査を事例として、ロケットエンジンの仕組みや最新技術を解説する。第一に重要なのは、ロケットエンジンの役割を理解することである。...

最終回である今回は、これまでに学んだことを整理してまとめた後で、それらを実感できるムービーを使って仮想宇宙旅行を体験する。ムービーでは、地球を出発して一挙に星の世界に入り、銀河系を飛び出して約6000万光年の距離に...

今回は、スケールモデルを使って、宇宙の大きさを実感する。太陽を直径4 センチメートルのピンポン球としてスケールモデルを作ると、地球は砂粒くらいの大きさになり、それらの距離は4メートルになる。太陽に一番近い恒星まで距...

第4回では、銀河系の外の宇宙を見ていく。宇宙には、われわれの銀河系だけではなく、アンドロメダ銀河をはじめ、多くの銀河が存在する。このような銀河は、渦巻きがあるものやないもの、渦巻きの中心が棒状になっているものとい...

銀河系の形は薄い円盤状で、太陽系は円盤の周縁に近い位置にある。太陽系から、銀河面と呼ばれる銀河系の赤道面に沿った方向を見ると、ガスやダストといった星間物質が光を遮るため、遠くの星まで見ることはできない。少し斜め...

太陽系は、太陽とその周りを回る惑星、惑星の周りを回る衛星、その他さまざまな小天体などで構成されている。太陽系のイメージは、冥王星の位置づけの変化によって、2006年以降から新しいものに変わっているが、どのようになっ...

宇宙に関するニュースを理解するためには、現在の宇宙に関する知識を体系化することが重要である。今回はまずシリーズ6コマの位置づけと構成を説明し、星はなぜ自ら輝くのかを解説する。星は、自ら輝く恒星と、そうではない惑星...

地球がブラックホールに飲み込まれることはほとんどあり得ない。しかし、ブラックホールが近づいてきた際、人類は間接的にしかそれに気付くことができないだろう。今回は、シリーズ講義収録後に行った岡朋治氏への質疑応答編で...

2016年に重力波が検出されたことにより、超大質量ブラックホール形成のシナリオの立証に着々と近づいているなど、ブラックホール研究の展望は明るい。ではこうした基礎科学研究の社会的意義とは何か。（全8話中第7話）

銀河の中心になぜ超大質量ブラックホールがあるのか。銀河中心核超巨大ブラックホールの階層的形成・成長シナリオの検証に向けた、観察データから分かるブラックホール研究の現状について解説する。（全8話中第6話）

天の川銀河の中には、すでに認識されているブラックホール以外にも膨大な数のブラックホールが存在するという。ただ、そのほとんどは単独で存在し不可視であるため、検出は難しい。そのため、銀河中に広がるガスの運動を観察す...

ブラックホールとは、その強力な重力のために光すら脱出することができなくなった天体である。それらはどのように形成されるのだろうか。それは恒星の一生に関する理解の枠内で説明できるという。（全8話中第4話）

天の川銀河の中心にある「いて座A*」は現在、ブラックホールの最も有力な候補天体である。現在はとても暗いが、さまざまな研究によれば、過去には活発な時期があったという。そんな中、最近、人類が初めてブラックホールにガス...

天の川を電波写真で拡大してみると、非常に巨大な星の固まりがあることが分かる。これは1300万光年かなたにある楕円銀河で、その中心核は「活動銀河中心核」と呼ばれている。活動銀河中心核とは一体どのようなものか。（全8話中...

銀河の中心にある巨大なブラックホールは一体何なのか。それを考えるためには、宇宙にある数多の銀河の構造について正しく理解する必要がある。私たちが住むこの太陽系は、天の川銀河という巨大な銀河のごくごく小さな一部分で...