宇宙背景輻射をさらに観測-宇宙は平坦だ 2000/4/26 NASA

1998年、南極大陸で、風船に観測機器を積み、高度36kmで、宇宙背景輻射を観測した。
(BOOMERANG - Balloon Observations of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics)。

同様な観測は1990年代始めに行われ、 (COBE)、以下の結果を得た。
1. 背景輻射が非常に等方的（どの方向も強さが同じ）
2. ただし、背景輻射の10万分の1のゆらぎがある。
この、ゆらぎが、宇宙の膨張とともに発達し、宇宙のこの多様な構造を生んだと考えられた。

今回はそのときの40倍の精度である。
ゆらぎは、角度にして1度程度が、最も大きかった。これは、宇宙が平坦であるモデルとよく一致する。すなわち、Big Bang の前に、Inflation があり、宇宙を平坦にしたと考えられる。平坦とは、ユークリッド幾何学通りに宇宙がなっているという意味であり、三角形の内角の和は180度になる。今回の観測で、Infaltion Theory の証拠が１つ初めて見つかったことになる。

宇宙が平坦であるということは、宇宙の密度が臨海密度と等しいことを意味する。しかも、膨張スピードが増しているいう観測データを得ているので、宇宙の物質は以下のようであると考えられる。
1. 見える物質   5%
2. dark matter  30%
3. dark energy  65%

2000/8/11 Yuji

dark energy  quintessence 2000/2/24  American Physical Society

宇宙の膨張スピードを増している dark energy は、根本的な物理定数に密接に関係しているらしく、また、 superstring theory にも関係しているらしい。

第5の力 quintessence が関係しているとすると、その反発力は宇宙の始まりからずーと弱かったのだが、 20〜30億年前から、力が強くなったということになる。

quintessence は次の3つの物理定数から得られることがわかった。
        h -  Planck`s constant
        c - the speed of light  
        G - the gravitational constant
しかも、宇宙の始まりのずっとあとで、突然、他の力より大きくなることがわかった。また、 superstring theory にも一致する。
2000/8/11 Yuji

遠くの超新星の遠ざかるスピードを調べた。重力により、スピードは鈍るはずだと考えられてきたのだが、50〜70億年前より現在の方が速いことがわかった。重力・電磁気力・強い核力・弱い核力以外の、反発力を生む第5の力があるのかもしれない。第5の力は、アインシュタインの宇宙項に関係する力である。

宇宙は膨張している。宇宙の密度が大きければ、重力が強く、膨張は止まり、収縮に転ずる。宇宙の密度が小さければ、重力が弱く、膨張は永遠に続く。80億光年離れた、銀河団MS1054-0321を調べた。我々の銀河系の数千倍重い事がわかった。密度が膨張を止めるほど大きければ、銀河団は時間に連れて、どんどん大きくなるので、宇宙の初期の銀河団が、これ程重いはずがない。すなわち、宇宙の密度は小さく、銀河団の成長率は低かったというわけである。ビッグバングモデルやインフレーションモデルでは、宇宙の密度は、膨張を止めるか否かの境目の値に、近いことになっている。密度が小さいということは、それらの理論の修正を迫るものである。

宇宙の膨張スピードは増しているらしいということであるが、それに反する観測結果が得られた。
報告者…Jeffrey Peterson ,Carnegie Mellon University
観測機器…the Viper Telescope,サブミリ波
遠くのガス雲の大きさを調べた。宇宙の膨張が遅くなっているとしたときの、inflation theory による予測と一致した。

アメリカ科学雑誌Scienceの編集者による、98年に最も重要な進歩をとげた科学の研究、トップ10の1位は、次の研究であった。宇宙の膨張のスピードが増している。膨張は永遠に続く。重力にうち勝っているのは、いわゆる宇宙定数である。