難病の天才科学者スティーヴン・ホーキングの謎に迫る

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彼は宇宙最大の謎に挑んでいます。

宇宙の万物は一体どのに様誕生したのか?

ホーキングのゴールは宇宙の設計図を発見することです。

しかし、病が彼を襲います。全身の麻痺が進行しているのです。

ホーキングは、残された時間に宇宙誕生の秘密を解き明かすことが出来るのでしょうか。

その答えが見つかれば神の心が分かります。

スティーヴン・ホーキングは人類史上稀にみる偉大な理論家です。

彼は、宇宙誕生の瞬間を理解しようとしています。

何故宇宙は誕生したのか?

宇宙に終わりは来るのか?

全てに答える万物の理論です。

人類は長年の問いの答えに近づいています。

人類は何故存在し、どこから来たのか。

この問いに挑む、ホーキングは医師たちの
予想を遥かに超える年月を生きてきました。

しかし、時間は限られています。

宇宙誕生の謎を解くまでホーキングが休むことはありません。

「私のゴールは、宇宙を完全に理解すること、宇宙は何故この姿なのか、
そもそも何故存在するのか」

1942年この世に生を受けたスティーヴン・ホーキングは、

いつも好奇心旺盛でした。元気だった子供時代、星の誕生に

想いを寄せました。思春期には宇宙が何処から来たのか知りたいと思うようになっていた。

1960年代、この問いに答えた科学者は、まだいませんでした。

多くの科学者が宇宙に始まりはなく、永遠で不偏だと考えていました。

そこに、新しい理論が登場します。

宇宙の万物は、小さな1つの点が爆発して出来たと言う理論です。

これは、ビックバーンと呼ばれる様になりました。

しかし、どうやって一瞬にして無からすべての物が誕生するのか?

二十歳になったばかりのホーキングは、この問いに取り組みました。

1962年ケンブリッジ大学の博士課程に進んだホーキングは、成果を上げようと必死でした。

しかし、その頃ホーキングは自分の動作がぎごちなくなっている事に気づきます。

そして、訪れた病院で思わぬ診断結果を受けます。

ALS(筋委縮性側索硬化症)です。全身の筋肉が萎縮する病です。

身体が完全に麻痺するのは時間の問題。

二年以内に死に至ります。

ホーキングはまだ二十一歳でした。

宇宙の謎を解くと言う夢は砕け散りました。

「私はALSと診断されました。論文を仕上げるまで生きることが出来るかも分かりませんでした。」

ところが彼は、死を宣告されていたにも関わらず、ある女性と出会い恋に落ちますた。

結婚は、彼に勇気と希望を与えました。

ホーキングは、残された時間で宇宙の起源を探る事にしたのです。

「宇宙に始まりと終わりはあるのか?あるならどの様な物なのか」

多くの科学者は、ビックバンの様に無から何かが誕生すると言う考えに懐疑的でした。

ホーキングがその答えを求めました。

最初の突破口は、1965年ロジャーペンローズと言う優れた数学者の講義を受けた時でした。

ホーキングは講義の内容に引き込まれます。

ホーキングは、教室の後ろの席から非常に的確で難しい質問をしてきたのです。

ペンローズは、宇宙には巨大な物体をのみこむ穴があると示唆しました。

物質が消えて無になるなら、無から物質が生まれる事も可能かもしれない。

これが、ビックバンの証明を目指すホーキングの第一歩でした。

しかし、どうすれば宇宙に穴が出来るのでしょうか?

その鍵は重力にありそうです。

アインシュタインの一般相対性理論によると重力は引力だけでなく、

空間を曲げるといいます。

つまり、、私たちが重力だと思っている物は、周囲の時空の曲がりなのです。

「相対性理論は空間と時間に対する考え方を根底から変えるものです」

ロジャーペンローズは、ブラックホールの中心は重力が無限大だと気づきました。

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これを、特異点と言います。

ブラックホールに入っていくと物理の法則に反する事象に遭遇します。

特異点とは、言うなれば空間と時間の終わりです。

特異点は、排水溝の様な宇宙の穴です。

落ちた物はすべて消滅します。

ホーキングは、その逆が起こり得るのではないかと考えました。

ビックバン理論によると、万物は突然、無から発生しました。

この穴がビックバンを証明する鍵なのでしょうか?

ホーキングは閃きました。

完結、明快でした。

「私は間もなくペンローズ定理で時間の方向を逆にすると収縮が爆発になると気づきました」

逆方向へのブラックホールは、空間、時間、物質となって爆発するのです。

ビックバン理論の予測通りです。

懐疑論が渦巻く中、ホーキングは宇宙が突然無から生じた特異点から発生したと示したのです。

議論に決着がつきました。

「宇宙には始まりがあったはず。この事はアインシュタインの相対性理論に基づいてペンローズと私が最終的に証明しました」

時間の始まりを発見したホーキングにも時間を止める方法は分かりません。

二十六歳の彼の身体を病がむしばします。

両足が麻痺し、もはや歩く事は出来なくなりました。

しかし、頭の中は宇宙の謎で一杯でした。

万物創造の瞬間があった事は分かりましたが、何が爆発を引き起こしたのかは分かりません。

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ホーキングにとって最大の難問です。

彼は、残された時間で答えを見つけることが出来るのでしょうか?

スティーヴン・ホーキングは、宇宙の始まりを発見しました。

宇宙の小さな穴、特異点です。

これが大爆発を起こし宇宙が誕生したのです。

しかし、ホーキングにも何が爆発を引き起こしたのかは分かりません。

「なぜ人類が存在するのか、人類は何処から来たのか」

ホーキングは宇宙の起源を解き明かす為に、

アインシュタインの一般相対性理論を用いました。

相対性理論は、重力が惑星や恒星と言った大きな物質にどう作用するかを説明します。

しかし、宇宙の始まりは原子よりも小さい為、ごく小さな世界を説明する枠組みが必要です。

それが量子力学です。

一般相対性理論と量子力学は相いれないのです。

「残念ながらこの2つの理論は互いに相反します、どちらも正しいと言う事はあり得ません」

一般相対性理論と量子力学を一つにする事。

それがホーキングの取り組みです。

「その答えが見つかれば、人類の理性の究極の勝利でしょう」

ホーキングは、ブラックホールの中では一般相対性理論と量子力学は衝突すると考えていました。

莫大な量の物質が小さな点に圧縮される地点です。

ホーキングは、ブラックホールを調べました。

ここで2つの理論を統一出来れば、ビックバンが理解できるかもしれません。

28歳のホーキングの身体は、さらに弱っています。

しかし思考が衰える事はありませんでした。

彼は、閃きました。

マイナスの粒子はブラックホールに引き込まれます。

しかしプラスの粒子には引き込まれずに済むだけのエネルギーがあります。

放射線として放出されるのです。

ホーキングはブラックホールが熱を発する事を発見しました。

プラスの粒子が源です。

これは、ホーキング放射を呼ばれています。

ブラックホールを逃れるものがある発見は世界に衝撃を与えました。

「計算結果を最初に発表したときは不信感を持って迎えられました、定義上ブラックホールには何も放出しない事になっていたからです」

ホーキングは、重量はマイナスの粒子を引き込むが、量子力学によりプラスの粒子は逃避すると証明しました。

2つの理論は共に成立するのです。

人類がこれほど万物の理論に近づいた事はありません。

しかし、すべては理論に過ぎません。

ブラックホールの存在を確かめた人は居ませんでした。

1971年カナダの科学者が宇宙に強いX線信号を発するもを観測しました。

需要が尽きた星の中心部のようでした。

世界中の宇宙学者がブラックホールではないかと考えました。

白鳥座X1です。

ホーキングは、その虜になりました。

そして珍しく同僚のキップソーンと賭けをしたのです。

ホーキングは、白鳥座X1にブラックホールは無いに雑誌ペントハウス1年分の購読料を賭ける。1974年

「私はブラックホールについて多くの研究をしていました。ブラックホールが存在しないとなれば研究は無駄になります。もしそうなっても賭けには勝つと言う慰めがあったのです」

科学者たちは、白鳥座X1は、かつて太陽の40倍の大きさだったと考えています。

データは現在、太陽の5倍の大きさまで縮んだことを示しています。

その重力は強大です。

ブラックホールだとしか考えられません。

ホーキングの理論は、ブラックホールを拠りどころとしている。

白鳥座X1はブラックホールが存在する事を遂に証明したのです。

スティーヴン・ホーキングは、科学の相反する理論、一般相対性理論と量子力学を統合しようとしています。

成功すれば万物の理論の完成です。

ホーキングは、140憶年前の爆発を再現しようとしました。

ビックバンです。

一体どの様にしたのでしょうか?

彼は驚く様な予測をしたのです。

ブラックホールが爆発する。

ビックバンに非常に近い方法で爆発すると。

ホーキングの問いは、ブラックホールが爆発した時放出する物質は存在するかでした。

宇宙誕生のビックバンの様に、高エネルギーの粒子が放出されるのでしょうか?

「ブラックホールから粒子が生まれた方法が分かればビックバンから宇宙の万物がどの様に生まれかも分かるでしょう」

ブラックホールの爆発は、宇宙誕生の縮小版かもしれません。

しかし、すべては理論に過ぎないのです。

ところが今、これを確かめるチャンスが訪れています。

2008年6月11日NASAは最先端の望遠鏡セルミを宇宙に送り出しました。

セルミ望遠鏡は、広大な宇宙でブラックホールの最後の欠片を探索します。

プロジェクトを率いるのはスティーヴン・ビッツです。

しかし、ブラックホールの探索は容易はありません。

爆発した星のガンマ線でブラックホールの爆発が見えない可能性があります。

リッツのチームは、ホーキング放射が引き起こしたブラックホールの爆発を探しています。

爆発が起こる確率は低くても、見つかれば大変な成果です。

セルミ望遠鏡が、宇宙誕生の手がかりを探す中、ホーキングは万物の理論の探求を頓挫しかねない謎に突き当たります。

ビックバンの直後、重力に奇妙な現象が起きるのです。

重力は何故かギアを変え弱くなります。

実はこの事が私たちの存在に決定的でした。

重力は、最も解明されていない自然界の力です。

他の力に比べ各段に弱い力です。

電磁力を例にとって考えてみましょう。

電磁力は、あらゆる原子を結びつける力です。

ビックバンンの瞬間、電磁力と重力は同じだけの力を持っていたと考えられています。

しかし、宇宙が膨張するにつれ重力は弱まりました。

ショーンキャロルはビックバンの瞬間の重力を研究しています。

「重力は日常的に存在します。ものが落ちる階段を上がるには重力に逆らわなければならない。

ですから、重力がそれ程強くないと言うのには当惑するのです」

例えば、ビルの屋上から鍵を落とします。当然地球には重力があるので下に落下します。

しかし、鍵と同じ大きなの磁石を近づけると鍵は磁石に引き寄せられ重力に打ち勝ちます。

ビックバンの後、重力が弱くなったの理由は謎でした。

ホーキングの理論は、宇宙の仕組みを解く明かすはずでしたが、これについては説明できませんでした。

どこかに間違いがあるようです。

ホーキングはこの問題に取り組みました。

トップレベルの研究者も一緒です。

しかし、ホーキングの言葉を理解出来る人は限られていました。

1985年、訪問先のジュネーブで怖れていた事態が起きました。

44歳のホーキングを肺炎が襲ったのです。

一命はとりとめたものの、彼は声帯を失いました。

意思疎通が出来なくなったホーキングは、まさにブラックホールの中をさまよっていました。

1万キロ離れたカルフォルニア州ランカスタにスピーチソフトウェアを開発するウォルトスの元へ電話がかかってきました。

ホーキングは指をわずかに動かす事が出来るのでスイッチが使えます。

ウォルトスは、ホーキングが使う単語を予測するシステムを開発しました。

こうして、私たちに聞き覚えのあるホーキングの声が誕生しました。

「私は、今の声が気に入っています。アクセントはアメリカ式ですけど」

ケンブリッジに戻ったホーキングは指で1語1語クイックしながら研究を進めました。

コンピューター処理は退学院生のチームが手伝います。

ホーキングはもう一度万物の理論に取り組むチャンスを手にしたのです。

彼の決意は、一段と強まってました。

スティーブン・ホーキングは30年間、万物の理論を探求してきました。

最小の粒子から最大の銀河まで。

宇宙全てを支配する法則。

理論物理学の究極のゴールです。

ホーキングは、困難を乗り越え万物の理論を唱えてきました。

しかしゴールを前に過激な新理論ひも理論が登場します。

提唱者の一人マイケル・グリーンです。

宇宙は、振動する巨大な網の目です。

私たちの世界は、縦、横、高さの三次元です。

しかし、グリーンや、彼の仲間は私たちは実際は少なくとも9次元にいると考えています。

グルーンは、三次元を超える余剰な次元は見えないだけだと考えています。

重力の弱さは、この余剰次元によって説明がつくと考えています。

ビックバンの瞬間、重力は強大でした。

その後、宇宙は膨張します。重量は様々な次元に拡散し力を弱めていきます。

この説明は、万物の理論の説明を阻む最後の壁を取り除いてくれます。

次元が多くあればそれだけ重力は拡散する方向も増えます。

その結果、重力はいっそう弱まります。

ひも理論は、今日の宇宙を説明する理論です。

ホーキングの研究に欠けていたパズルの断面です。

ホーキングは、ひも理論が宇宙誕生を説明する一番のライバルだと言っています。

「私は、小さくカールしていて認識できない次元を説明できる基礎となる理論があると考えています。
隠れた次元は重力の様な物理量に作用します」

万物の理論の探求にすでに半世紀をささげてきたホーキングは、

ライフワークの集大成を見届けるまで何としても生きたいと願っています。

時間との戦いです。

「究極の法則の探求が間もなく終わると慎重に楽観できる根拠はあります。まだ、作業は必要ですが」

ホーキングには、結果が出るまで待っている余裕がありません。

研究のペースを上げ、ビックバン理論の完成に向けて取り組んでいます。

ホーキングは戦い続けるファイターです。

宇宙最大の謎に迫り解き明かしてきました。

ホーキングは、宇宙の始まりを発見しました。

現代科学の、相反する理論を統合しブラックホールからの逃避が可能であるとしました。

そして、容赦ない病に打ち勝ってきました。

ホーキングは、死を宣告されてから40年以上生き続けています。

世界で最も長生きしているALS患者の1人です。

しかし、謎はまだ解けません。

存在の全てを説明するたった1つの方程式を彼は追い求めています。

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