Vol.20 No.4 14
最 新 宇
誌
7
エ
ッ
Ⅱ ： 宇
晴
上
～ 輻 射
物 質
時 代
終 わ
＆ 暗 黒 時 代
始 ま
後 編
2
福 江
純
大 阪 教 育 大 学
看 板 偽 あ ？
純 白 時 代 暗 黒 時 代 到 来
エ 満 い
宇 暗 転 宇 開 闢 時 残 以 外 何 一
見 え 暗 黒 い う
宇 全 体 無 色 透 明
い 方 適 う 宇 開 闢 時 残
相 変 わ 宇 全 体 1000K 温
赤 黒 照 い 時 代 宇
輝 見 い 宇
晴 無 色 透 明 宇 開
闢 計 約38万 赤方 偏 移 約1088
宇 約1億 現 約100
1
… … い う 空 間 的 30
前 時 間 的 半 以 前 書 い
元 素 成 時 期 宇 全 体
輝 い い 純 白 時 代 終 わ
晴 話
6. 宇 晴 上
宇 非 常 高 温 初 期 火
玉 作 水 素 ウ 原
子 核 電 子 電 宇 温
4000K 3000K い
状 態 自 由 飛 び 回 い 陽
子 電 子 大 部 結 水 素 原 子
陽子 電子 再結
recombination い う
以 前 陽 子 電 子 結 い い
再 変 気
う い う
再 結 以 前 宇 宇 温
高 陽 子 電 子 電 状 態
い 子 自 由 電 子 邪 魔
進 う ウ ソ
炎 陽 部 う 宇
透 明 再 結 以 後
陽 子 電 子 結 水 素 原 子 水 素
対 透 明 子 対
宇 透 明 図 34 宇
晴 clear up い う
図34 宇 晴 上
高 温 陽 子 赤 玉 電 子 青 玉 電 離
い 光 波 線 電子 邪 魔 まう
陽 子 電 子 結 合 原 子 っ まう
光 線 ま っ す 進 う
宇 晴 以 前 物 質 放
射 温 放 射 混 体
い 宇 晴 以 降 物 質
袂 道 歩
物 質 放 射 い う 意 味 脱
結 decouple い う 言 い 方
最 近 聞 い う
銀 河 団 銀 河 生 構 造 形 成
複 雑 性 い 深 い 一
方 物 質 相 作 用 途 宇 初 期
放 射 一 様 均 質 宇 膨
張 希 薄 温 宇
晴 約 3000K
現 絶 対 温 約 3K 黒 体
放 射 現 観 測
3K宇 背 景 放 射 宇 背 景 放射
火 玉 宇 残 照 い え
晴 前 後 似 う 現 象 続 い
い 時 代 タ
う 一 う
表10 晴 上 前 後
―――――――――――――――――――――――――
時 刻 赤 方 偏 移 温 出 来 事
―――――――――――――――――――――――――
4万7000 3570 9700K 等 密 時
24万 1370 3700K 陽 子 電 子 再 結
38万 1088 3000K 晴
最 終 散 乱
―――――――――――――――――――――――――
等 密 時 equal density time
物 質 エ 密 輻 射 エ
密 等 文 教 育
2008 1 号 掲 載 3節 参 照 輻 射 時 代
終 わ ＆ 物 質 時 代 始 時 刻
等 密 時 以 降 物 質 優 勢 宇
陽子 電 子 再結
recombination 水 素 原 子 核 陽 子
自 由 電 子 結 中 性 水 素
わ わ 陽 子 電 子 断
ウ 原 子 核 α 粒 子 自 由 電 子 結
ウ 原 子 ウ 再 結
宇 晴 clear up
再 結 少 後 い う
電 水 素 中 性 水 素 若
温 幅 水 素 中 性 状 態
再 結 温 い い4000K う 少 温 い い3000K 必 要
晴 意 味 微
妙 違う現象 最終散乱 last scattering い う い
後 触 い
6.1 3K宇 背 景 放 射
3K 始 当 う
現 宇 空 間 非 常 低
エ 子 波 放 射 充 満
い 子 場 所 偏
一 様 方 向 偏 い 等
方 子 絶 対 温
3 確 2.728K 黒 体 放射
非 常 近 い
宇 満 低 エ
子 3K宇 背 景 放 射
波背景放射 3K cosmic background radiation/microwave background radiation/CBR い
え COBE衛 WMAP 衛
3K 宇 地 図 出 う 図35
容 い 次 説 明 い
6.1.1 3K宇 背 景 放 射 発 見
い
膨 張 宇 基 本 宇 い 場
い ン 宇
場 い 提 案
1922 1927
遠 方 銀 河 大 速 遠 い
い う ッ 法 則 宇
全 体 膨 張 い わ
1929
計 算 現
宇 存 水 素 ウ 元 素
う 膨 張 宇 初 期 火 玉 中 無 理
生 成 証 明 1948
い 宇 初 期 火 玉 残 照
観 測 的 発 見 日
電 話 研 究 所 当 時
ン Arno Allan Penzias 1933～ ウ ン Robert Woodrow Wilson 1936～ 背 景 雑 音 電 波 観 測 中
然 発 見 1965
火 玉 残 照 ──3K 宇 背 景 放 射 発 見
ッ ン 膨 張 宇 論 宇 初 期
含 実 証 言 え う
3K 捉 え ン ン
写 真 図 36 示 拾
忘 3K 図37
示 図37 見 3K黒 体 放 射
ン ウ ン 観 測
一 点 い わ
賞 級 発
見 COBE衛
図 36 ー ン ン テ ナ ン び
ウ ン
図37 3K宇 背 景 放 射 ト
ン ウ ン 観測 以 来 COBE衛 星
い た ま ま ま 観 測 っ 確
た ト
出 典 ：http://ircamera.as.arizona.edu/ NatSci102/NatSci102/images/cobe3k.gif
部 精 密 測
知 い う COBE衛
成 果 対 中 心 ョ ン
ョ George Fitzgerald Smoot 1945 対 2006
物 理 学 賞 え
6.1.2 COBE 成 果
違 う 案 外 知 い 人 多 い
思 う COBE 衛 成 果
WMAP 衛 成 果 い 示
図 図35 違 い 少 触
い
い い 紆 余 曲 折 経 1989
宇 背 景 放 射 探 査 衛 COBE Cosmic
Background Explorer 打 図 38
図38 COBE衛 星
出 典 ：http://www.lbl.gov/Publications/ Nobel/assets/img/hires_COBE_Sat3.jpg
COBE衛 要 成 果 一 3K
宇 背 景 放 射 部
含 領 域 精 密 測 厳 密
2.728K 黒 体 放 射 い
確 宇 中 探
黒 体 近 い
見 至 業 う
綺 麗 得 ッ
図39 COBE衛 星 得 た3K宇 背 景 放 射 ト
1mm 波 長 ピ ー を ち ピ ー
振 動 数 領 域 ー ーン 領 域 べ
乗 ゆ っ 減 少 高振 動 数 領 域 ウ ー
ン 領 域 指 数 的 急 激 減 少 す
ン 火 玉 完 全 実 証 ッ
ン 標 準 完 全 確 立
う 一 宇 背 景 放 射 非 等 方 性 確
認 宇 背 景 放 射 完 全 等 方 的
空 間 方 向 わ 10 万 1
程 限
発 見 図40 図41
地 球 界 眺 奥 行 方 向
情 報 縮 無 限 彼 方 仮 想 的
球 面 ── 球 celestial sphere ── 体
貼 付 い う え 球 状 地 球 表
面 変 形 面 引 延 地 図
う 球 状 球 裏 眺
面 引 延 宇 全 体 地 図 作 成
図40 図41 COBE衛
得 3K 宇 背 景 放 射 全 ッ い わ
宇 地 図
図 球 裏 楕 形 引
延 う 図 楕 中
央 左 伸 び 対 称 軸 赤 道
図40 COBE衛 星 3K宇 地 図1
う い わ 銀 河 標 い う
い 楕 真 中 川 銀 河 中 心 方 向
い 方 向 一 方 楕 左 端
端 方 向 川 銀 河 中 心
対 方 向 方 向 楕
端 銀 河 面 方 向 端 方 向
類 似 地 球 地 図 い え 川 赤 道
端 端 極 極 対 応
図40 図41 図 3枚
図40 図41 共通
い 両 方 図 比 違 い 説
明 い う
図40 宇 背 景 放 射 強
全 方 向 一 一 様 絶 対 温
約2.7 黒 体 放 射 い
方 向 強 温
放 射 宇 初 期 高 温 火 玉 冷 え
残 照 粗 い 精 見
波 眺 宇 図40
う 一 様 等 方 的
見 え 宇 原 理
成 立 い 姿
宇 背 景 放 射 一 様 い う
当 時 宇 物 質 布 一 様
図41 COBE衛 星 3K宇 地 図2
意 味 い 完 璧 一 様 具 悪
い い う 現 宇 銀 河
銀 河 団 複 雑 構 造 宇
初 期 現 宇 構 造 形 作
う わ 物 質 布
物 質 布 わ
背 景 放 射
洗 い 出 い 以 図
処 理
図40 中 図41
い い 方 向 到 来 3K 宇
黒 体 放 射 温 求
2.728K 約1000 1 精
表 図 3.353mK わ
3.353 K い う 精
高 図 作 成 球
2 方 向 2.728K
少 温 高 見 え 最 大 2.728K 3.353 1000K 2.731K い 放 射
逆 方 向 2.728K 3.353 1000K 2.724K い 低 い
表 い 3K 絶 対 静 系
対 陽 運 動 ッ 極 子 成 見
え
知 地 球 陽 わ 秒
速 20 数 km 転 陽 銀 河 系
わ 秒 速200km程 回 転
銀 河 系 空 間 運 動 い 相 対 論
ュ ン 絶 対 空 間 否
実 宇 い 3K 宇 背 景 放 射 相
対 的 静 い い う 意 味 絶 対 静
系 存 い 観 測 者 地 球
絶 対 静 系 対 運 動 い
絶 対 静 系 い 完 全 2.728K 放 射
運 動 方 向 前 方 3K 青 方 偏 移
温 高 運 動 方 向 後 方 3K
赤 方 偏 移 温 低 全 体
極 子 タ ン
放 射 黒 体 放 射 場 観 測
温 赤 方 偏 移 z
T 観 測 T 1 z
わ い 係
観 測 温 焼 直 均
出
図40 図41 中 地 球
運 動 ッ 極 子 成 性
質 わ い 簡 取 除
取 除 い
精 高 10万 1 精
い 図 図 18μK
わ 18 K 10万 1
相 当 い
い い い う 強 差 異 高
違 い え え 地 球 半 径
6400km 対 64m コ コ 検 出
い い う
図 赤 道 面 強
い タ ン 銀 河 系
影 響 波 電 波 宇 背 景 放
射 銀 河 系 低 温 放
射 い 影 響 赤 道 面 横 一 直 線
タ ン 見 え い
最 後 図 41 う 一
回 処 理 銀 河 系 起 源
波 電 波 取 除 い 図 41 一 番
図 具 体 的 方 法 知
い 銀 河 系 以 外 起
源 わ い 波 成 差 引 い
い い
COBE 衛 成 果 出
新 聞 コ 一 番 出 図41
一 番 図 う 見
図 意 味 わ
覚 え い
最 後 図 見 え い 2.728K
均 10 万 1 程
3K 宇 背 景 放 射
成 3K 宇 背 景 放 射
強 比 10 万 1 程 非 常 わ
わ 強 い 領 域 弱 い 領 域
意 味 い COBE衛 解 能
強 い 領 域 面
積 ン 次 WMAP 参
照 COBE 衛 段 階 要 強
比 方 宇 背 景 放 射 完 璧 一 様
わ
現 宇 構 造 タ 存
6.1.3 WMAP 成 果
COBE衛 角 空 間 的 広
方 向 解 能 悪 大
解 像 低 2001 解 能
高 い 観 測 ウ ン
ン 波 異 方 性 探 査 衛 WMAP
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
衛 打 図42
図42 陽 － 地 球 系 第2 ン ュ 点 置 す WMAP衛 星
出 典 ：http://plus.maths.org/latestnews/ sep-dec06/CTC/WMAP.jpg
WMAP 衛 地 球 周 回 軌 道 陽
周 回 軌 道 文 衛
陽 地 球 系 第2 ン ュ 点 投 入
ン ュ 点 い う 2体 体
周 辺 力 学 的 安 点 第1 第
5 陽 地 球 い う 2 体 周
辺 第2 ン ュ 点 陽 地 球 結
直 線 地 球 見 陽 対 距
約160万km 域 第2
ン ュ 点 地 球 周 回 軌 道 比 十 遠
方 地 球 電 波 雑 音 影 響
少 い 常 陽 電 陽
方 向 向 対 望 遠 鏡 向 陽
対 空 観 測
効 率 陽 電 波 雑 音 少 い
地 球 近 傍 暗 静 場 所
WMAP衛 3K宇 背 景 放 射 精 密 観
測 行 結 果 わ 高 精
検 出 2003
発 表 図43
図43 3K宇 背 景 放 射 全 ッ プ
2001 年 打 ち 上 たWMAP 衛 星 っ 得
た 宇 年 齢 137億 年
あ わ っ た
WMAP 衛 得 結 果
強 変 10 万 1 程 い う
COBE衛 結 果 変 わ い 違 う
非 常 細
い 点 COBE衛 角 解 能 7
WMAP衛 13 角
画 素 数 え
COBE衛 6000画 素
WMAP 衛 300 万 画 素
300 万 画 素 2000×2000 程
地 球 半 径6400km 対
2000 1 3km 程 地 形 的
え い え 察 衛 縦 横 高 解 能
COBE 80km四 方 ×64m高
WMAP 3km四 方64m高 い
う
い え 図 43 見 う 非 常 微
細 見 え
宇 晴 時 期 宇 全 体 駆
い 音 波 タ ン い 宇
タ ン 解 析 標 準 ッ
ン 宇 齢 137億
宇 論 基 本 タ 決
い 詳 エ
ッ Ⅳ 構 造 形 成 触 予
い 勉 強 説 明 い
参 考 文 献
福 純 2005 100 相 対 性 理
論 講 談 社
早 川 幸 男 佐 藤 文 隆 松 本敏 雄 編 1988 現
代 宇 論 古 屋 大 学 出 版 会
ン 2003 宇 論 入 門 牧
伸 義 訳 ソ ン エ ュ ョ ン
Gerhard Borner 1993 The Early Universe Springer-Verlag
横 尾 武 編 1993 新 宇 解 恒
社 厚 生 101p
福 江 純
コ
ム
暦 エ ト
ト
－ 土 用 丑
日
編 集 委 員 長
作 花 一 志
梅 う う 残 蒸 暑 い 毎 日 暦 土 用 土 用 丑 日
昨 1 回 今 7 24日 8 5日 来 7 19日 7 31日 2
回 決 珍 い 実 土 用 4回 記
確 夏 土 用 丑 日 夏 土 用 期 間 陽 黄 経117 瞬 間 含 日 立 秋(
陽 黄 経135 ) 前 日 今 7 19日 8 6日 秋 冬 春 土 用 期 間 黄
経 90 移 動 求 土 用 期 間 17～18日 当 然 支
日 え
土 用 丑 日 い え う 習 慣 戸 時 代 賀 源 1728 1780 鰻
屋 商 売 繁 盛 相 談 発 案 才 蘭 学 者 経 営 コ ン タ ン
い う 真 夏 鰻 食 古 良 時 代
大 伴 家 持 718 785 歌 万 葉 集 巻 十 載 い
石
い
麿 吾 物 申 夏 痩 物 鰻取 喫
行 思 想 春 木 気 夏 火 気 秋 金 気 冬 水 気 割 当 残 土 気 季 節
