アインシュタイン方程式

現在の宇宙論の基礎になっているのが、「相対性理論」です。１９００年代にドイツの物理学者、アルベルト・アインシュタインが提唱した物理の理論です。これは「物体が同じ速さで動いているならば、止まっているときと同じ物理現象が起こる」という相対性原理を理論化したものです。アインシュタインは相対性理論で光の速度と時間と空間の関係を解き、また重力によって時空がゆがめられることも実証しました。

簡単にいえば次のようになります。
１ 光速よりも速く動けるものはない。
２ 光速に近い速さで動くものは、縮んで見える。
３ 光速に近い速さで動くものは、時間が遅れる。
４ 重いものの周りでは、時間は遅れる。
５ 重いものの周りでは、空間が歪ゆがむ。
６ 重さとエネルギーは同じ。

重さとエネルギーは同じ。現在の宇宙論はこの理論の上に成り立っているのです。アインシュタインは相対性理論完成後、「静止宇宙モデル」の方程式を発表しています。それが「アインシュタイン方程式」です。これはアインシュタインが信じた「宇宙は止まっていて不変」という説を証明するため、宇宙項というものを加えた式でした。

ところが、１９２２年、ロシアのフリードマンがアインシュタイン方程式を解き、そこに「宇宙は不変ではない」ことを示す答えが３つあると発表したのです。皮肉な話ではありますが、はからずもアインシュタイン方程式は、変わり続ける宇宙全体の謎を解く方程式と考えられているのです。

出典：『眠れなくなるほど面白い 図解プレミアム 宇宙の話』

【書誌情報】
『眠れなくなるほど面白い 図解プレミアム 宇宙の話』
監修：渡部潤一

「地球はどうやってできたの？ 宇宙のどこにあるの? 」「太陽が巨大化するってホント?」「月のクレーターや『月の海』って？」「 宇宙はどんな構造？いくつもあるの? 」など素朴なギモンに即答で宇宙のナゾに迫る! ——地球の生い立ちから、お隣の天体・月の謎、太陽と惑星の素顔、恒星と銀河、宇宙論まで、最新の天文学、宇宙物理学、惑星科学に踏まえてやさしく解説。豊富なイラスト、61テーマと興味深い宇宙・星座コラムで、夢とロマンに満ちた、いちばん新しい宇宙の姿がよくわかります。太陽系のナゾから最新の宇宙理論まで、宇宙のフシギをズバリ解明します!