カラー口絵‐謎がいっぱい!宇宙論の〈劇場〉ケルビン卿からスーパーカミオカンデまで |
はじめに 11 |
序章 宇宙創成への旅 137億年の彼方へワープ 19 |
世界中いたるところにあった、宇宙創生の神話 20 |
宇宙馴生の音が聴こえる‐インドの"宇宙創生の神話" 21 |
天文学のパイオニアたちがイメージした「宇宙の始原」 24 |
宇宙のグランド・デザインは、こうして完成した 27 |
宇宙への旅は、自身のルーツを探る旅 32 |
身近な島宇宙=天の川銀河の発見 33 |
ニュートンからアインシュタインへ 36 |
ニュートンの法則に合わなくなった現象とは? 38 |
特殊相対性理論から一般相対性理論へ 39 |
ニュートン力学は、一般相対性理論の簡略版だった 41 |
「閉じた宇宙」をイメージしてみる 42 |
「宇宙は、静止しているはず」と信じて疑わなかったアインシュタイン 44 |
フリードマンが出した"3つの宇宙モデル" 49 |
遠い銀河ほど、速いスピードで遠ざかっていた 50 |
宇宙初期の火の玉の名残は、今も残っている 53 |
宇宙に始まりはあった? 55 |
第1章 超新星爆発の研究から「宇宙の始まり」の解明へ 59 |
科学少年は、湯川博士の京大を目指した 60 |
はじめは宇宙人からの信号とまちがえたパルサーの発見 63 |
パルサーの発見がもたらした興奮 66 |
星が輝き始めるまで…… 68 |
なぜ核融合は、莫大なエネルギーを生み出すのか? 69 |
太陽がたどる"赤色巨星~白色矮星への道" 74 |
星の内部で鉄ができるまでは、核融合は続く 75 |
星の核融合が終わり、超新星爆発が起こるまで 76 |
星の生涯は、その重さによって決まる 82 |
宇宙最大級の大爆発、"極超新星" 84 |
中性子星の内部で起こる地震(星震)から研究をはじめた 86 |
ノーベル賞学者、ハンス・ベーテ博士と共同研究ができた幸せ 89 |
シミュレーションでわかった、溶けた原子核のパスタ構造 93 |
超新星爆発で、吹き飛ばされる"スターダスト" 95 |
重い元素をつくる"ダイナミックrプロセス" 97 |
超新星爆発で取り残された「中性子星」 99 |
ニュートリノ閉じ込め(トラッピング)理論を提唱 102 |
超新星1987Aで確かめられた私の理論 105 |
超新星爆発による"ニュートリノ検出前夜" 107 |
カミオカンデは"ニュートリノ天文台"だった 110 |
スーパーカミオカンデで「ニュートリノ振動」を観測 112 |
星の重力崩壊の研究は今、爆発的に進んでいる 115 |
第2章 素粒子論的の入り口に立って 121 |
素粒子論的宇宙論へのきっかけとなったアイデア 122 |
世の中には4つの力がある 125 |
水爆も原爆も「強い力」によるもの 129 |
もとはひとつの力が、枝分かれした! 134 |
「自発的対称性の破れ」で、この宇宙は存在できた 137 |
素粒子の「標準模型」が必要とした基礎理論 139 |
光子や重力子以外の素粒子は、こうして重さを持った 144 |
超伝導状態なら、光子は重さを持つ!? 147 |
宇宙創生の瞬間 4つの相転移が起こっていた 151 |
宇宙が生まれたときの指標「プランク時間」とは? 153 |
インフレーションによる、すさまじい急膨張 155 |
インフレーションの最後、ビッグバンになる瞬間に何が起きたのか? 159 |
相転移には、2つの違いがあった 162 |
観測で支持されたインフレーション理論 163 |
「北欧理論物理学研究所(NORDITA)」で考えていたこと 166 |
インフレーションの名づけ親、アラン・グース 170 |
当時、Ωの値は100分の1だと思われていた 173 |
相転移が終わる時期の見当を付ける 175 |
第3章 インフレーションによって解決した問題 179 |
どのようにして100桁の精度で宇宙がつくれるのか?-平坦性問題 180 |
情報伝達の限界=「光速」にも超えられない壁があった-地平線問題 182 |
宇宙に巨大な構造をしかけたのは、いったいだれ?-「宇宙の大規模構造」 185 |
相転移の忘れもの=「モノポール」は、果たして見つかるか? 186 |
絶妙なバランスで消え残った物質-物質と反物質の問題 189 |
アインシュタインの生涯で最大の不覚だった「宇宙項」が復活した!? 191 |
瞬時に始まったインフレーションで、難問を解決! 193 |
エネルギーの坩堝は、宇宙の"再加熱"にあり! 196 |
表面積が減って、体積が増えるモデル? 199 |
母宇宙が子ども宇宙や孫宇宙を生んだ-宇宙の多重発生 201 |
インフレーションは、ビッグバン宇宙をつくるメカニズムだった 205 |
ビレンケンの「無からの宇宙の作り方」 206 |
第4章 なぜ今、第2のインフレーションが起こったのか? 未解決の問題と「人間原理」 209 |
GUTで、X粒子を仮定する 210 |
陽子が崩壊するなら、物質宇宙は消滅する! 212 |
大統一理論の単純な模型は、破綻した! 214 |
超ひも理論が示す、「カラビ=ヤオ空間」の不思議 216 |
ブレーン、反ブレーンの衝突でインフレーションが引き起こされる? 220 |
宇宙のほとんどは、暗黒物質や暗黒エネルギーで占められていた! 222 |
宇宙開闢から80億年たって、加速度的な膨張が始まった!? 225 |
アインシュタインの「宇宙定数」が復活した!? 227 |
宇宙定数の復活が意味するもの 229 |
「暗黒エネルギー」の持つ2つの謎 230 |
宇宙開闢から80億年で、なぜ第2のインフレーションが始まったのか? 232 |
「人間原理」は、安易には適用しない 234 |
LHCが本格稼働すれば、グークマターや質量の起源を明かす 237 |
最強の加速器LHCは 3つの謎に答えることができるのか? 239 |
「重力波」の検出で、宇宙初期の姿が描き出されるかもしれない 247 |
参考文献一覧 250 |
あとがき 251 |
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はじめに 11 |
序章 宇宙創成への旅 137億年の彼方へワープ 19 |