ざっくりつかむ！宇宙論 ～アリストテレスからアインシュタインへ～
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※こちらは、WEBライティングのお仕事用のサンプル記事です。
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人類は古来より夜空を見上げ、宇宙の神秘に心を奪われてきました。
私たちの宇宙観も、時代とともに大きく変化してきたといえます。
ここでは、古代ギリシャの哲学者アリストテレスから、近代科学の父ニュートン、そして相対性理論で知られるアインシュタインまで、人類の代表的な宇宙観の変遷を、それぞれの相違点を踏まえて、ざっくりご紹介します！
１．アリストテレス：宇宙は「目的をもつ」
古代ギリシャの哲学者アリストテレスは、自然界のすべてが、「目的」を持って存在すると考えました。
例えば、石が地面に落ちるのも、火が上にあがるのも、それが本来あるべき場所に戻ろうとする「目的因」が働いているからだと考えたのです。
宇宙も例外ではありません。
アリストテレスは、地球は宇宙の中心であり、月や太陽、星々も、それぞれが完璧な円を描いて地球の周りを回っていると考えました。
彼にとっては、天体は神々によって動かされており、永遠にその運動を繰り返すという、いわば宇宙の秩序を表すものでした。
【補足】アリストテレスと中世的世界観
アリストテレスの宇宙観は、中世ヨーロッパにおいてキリスト教の宇宙観と融合し、長らく支配的な宇宙観として君臨しました。その後、コペルニクスやガリレオ・ガリレイらによる天文学的な発見によって、その地位は揺らぎ、最終的には地動説が確立されることになります。
アリストテレスの宇宙観のキーワード
目的因: 万物は目的を持って存在する
地球中心: 宇宙の中心は地球
不変の宇宙: 宇宙は永遠不変
２．ニュートン：宇宙は「巨大な時計」
17世紀、ニュートンは「万有引力の法則」を発見しました。この法則は、木から落ちるリンゴから、太陽の周りを回る惑星まで、あらゆる物体の運動を説明できるものでした。
ニュートンは、宇宙を「巨大な時計」のように、厳密な法則によって支配される機械のようなものと考えました。そして、時間と空間は絶対的なものであり、宇宙は永遠不変であるとニュートンは考えたのです。
また、ニュートンにとって「重力」とは、質量を持つ物体の間で働く引力であり、その力は「距離の二乗に反比例する」というシンプルな法則で表されました。この万有引力は、天体の運動だけでなく、地球上の物体の落下現象も説明できるものでした。
【補足】ニュートンと錬金術
ニュートンは、錬金術にも深くのめり込んでいたことが知られています。卑金属を金に変えるなど、現代から見れば非現実的な研究ですが、当時の科学者にとっては、物質の根源を解き明かすための重要な研究分野でもありました。ニュートンの残した膨大な手稿から、彼が錬金術に熱中していたことが明らかになり、科学と神秘主義が交錯する17世紀を理解する重要な手がかりにもなっています。
ニュートンの宇宙観のキーワード
万有引力: すべての物体は互いに引き合う力を持つ
機械論的宇宙: 宇宙は巨大な機械
絶対的な時間と空間: 時間と空間は普遍的なもの
３．アインシュタイン：宇宙は「時空連続体」
20世紀初頭、アインシュタインは特殊相対性理論と一般相対性理論を発表し、ニュートンの古典力学に革命をもたらしました。
特殊相対性理論は、光速度不変の原理に基づき、時間と空間が相対的なものであることを示しました。つまりアインシュタインは「物体の速度が速くなると、時間の流れが遅くなり、長さが縮む」という驚くべき結論を導き出したのです。
一般相対性理論は、重力と時空の曲率の関係を解明し、宇宙の構造に対する新たな理解をもたらしました。
アインシュタインは、重力を単なる力ではなく「質量によって生じる時空の曲率」であると考えました。つまり、重い物体は周囲の時空を歪ませ、その歪みに沿って他の物体が運動すると考えたのです。
この考え方は、ニュートンの万有引力の概念を大きく拡張して、重力レンズ効果やブラックホールの存在を予言するものでもありました。
【補足】アインシュタインと量子論
アインシュタインは量子論に疑問を持っていました。ミクロな世界で起こる不思議な現象を説明する量子論は、未来を正確に予測するのが難しいという特徴があります。アインシュタインは、宇宙は決まったルールで動いていると考えていたので、量子論の「不確定性」に納得できなかったのです。「神はサイコロを振らない」という言葉も、この考えを表しています。
アインシュタインの宇宙観の特徴
相対性: 時間と空間は相対的
時空の曲率: 質量によって時空が曲がる
宇宙の膨張: 宇宙は膨張している
まとめ
以上、古代ギリシャのアリストテレスから近代初頭のニュートン、そして現代物理学を切り拓いたアインシュタインまで、宇宙観の変遷をざっくりとご紹介しました！
アリストテレスの「目的論的な宇宙観」から、ニュートンの「機械論的な宇宙観」を経て、アインシュタインの相対性理論による「時空連続体」的宇宙観へと、人類の宇宙に対する理解は大きく変化してきました。
しかし、アインシュタインの相対性理論ですべてが解明されたわけではありません。現代では、量子力学や超弦理論など、さらに深いレベルで宇宙を解き明かそうとする研究が進められています。
宇宙は、私たちが想像もできないような、いろいろな神秘と可能性に、満ち満ちているのかもしれませんね。