宇宙のなぞ-なぜ生命に都合がよい宇宙なのか?-1

2013-01-13

宇宙の成分の96%は、正体不明です。「無」あるいは「真空」にも莫大なエネルギーがあるらしいことが分かってきました。

しかし、それ以上に、私たち人間にとって不思議なことがあります。

それは、現在の宇宙が、物理学的に見て、人間をはじめとする生命の誕生にとって大変都合の良い環境になっていることです。

物理学では、宇宙には基本的な力が4つあるといいます。
そのうち、重力と電磁気力(電力と磁力)の2つは、私たちの生活にとって極めて身近なものです。
残りの2つは、素粒子の世界だけで働く「強い力」「弱い力」です。

「強い力」は、原子核を形作る力で、原子核の内部程度のごく短い距離しか働きませんが、その力は、最も強いそうです。
「弱い力」も、素粒子の世界だけで働く力で、中性子を崩壊させるなどの働きをするそうです。電磁気力よりは弱いそうです。

素粒子レベルで働く2つの力は、電磁気力にくらべて強いか弱いかによって「強い力」「弱い力」という名前が付けられています。

4つの力を単純に比べると重力だけが格段に弱くなっています。
力としては、他の3つの力に比べて何十桁も小さいそうです。

しかし、重力は物質の質量に応じて発生しますし、距離に応じて弱くなりながらも、力が無限の距離まで届くので、太陽系や銀河系など宇宙の大きな構造を作る力になっています。

ちなみに、重力も電磁気力も距離が2倍になると力は4分の1、距離が3倍になると力は9分の1になります。

電磁気力も無限の距離まで届きますが、重力が引力、つまり引っ張る力だけであるのに対して、磁石にN極とS極があるように、電磁気力には打ち消しあう方向で力が働くことがあります。

そのため、太陽系や銀河系など宇宙の大規模構造においては、質量に応じて引力だけを発生させる重力の影響が圧倒的に大きくなります。

不思議なのは、ビックバン宇宙論でいえば、物理学でいう4つの基本的な力が現在の大きさのバランスである必然性はないという点です。

なぜ、こういう力の割合になっているのか、明確な理由がありません。
4つの力のバランス(強さ)が異なっていても、不思議はありません。

しかし、この4つの力のバランスがわずかでも違えば、宇宙の姿は全く異なるものになります。

私たちの地球にこれほど豊かな生命が存在するのも、人間が存在するのも、実は、宇宙を構成する基本的な4つの力が絶妙なバランスを保っているからです。

このバランスがわずかでも狂えば、生命は発生しない宇宙になります。

 なぜ、私たちの宇宙において、最も基本的な物理的な力が、これほど絶妙のバランスを保っているのか、大きな謎なのです。

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