１ ビック・バン・・・無限をどうするか。
最初、人間が窺い知れぬ状態があった。
そのすべてか一部が発火し、インフレーションにより急膨張（爆発）した。今から137億年ほど前である。宇宙は誕生の10の-36乗秒後，熱エネルギーに満たされ熱い火の玉，ビックバン宇宙になった。想像を絶する高温の火の玉であった宇宙は膨張し、冷えていった。熱エネルギーは光や物質（最初は素粒子）に変わり，素粒子は電子や原子核をつくり、そして、約30万年後に約4000℃に冷えると、原子核と電子が結合し原子ができた。すると、自由電子に吸収されたり放出されたりして直進できなかった光が妨げられずに進むことができるようになり、したがって，宇宙は透明になった(「晴れ上がり」といいます)。理論的にはこのときの光が残っていれば、宇宙の果てから地球にとどき、そのときの様子を見ることができます。実は残っていて、３Ｋの背景輻射と呼ばれます。
さて、常識的にこのように書かれるビック・バンであるが、表現に問題がある。ビック・バンと呼ばれるこの爆発は虚無の空間の中に突然、強い光とともに爆発が生じたようなイメージになる。しかし、冒頭書き出したように、初めにあった虚無の空間は人間のうかがい知ることのできない部分であるため、虚無にしろ、ほかの言葉にしろ、表現することは不適当である。また、時間もこのときに生まれたとする説もある。つまり、宇宙を外から眺めること自体が不可能であるし、意味がない。したがって、「今から13７億年前、宇宙全体は想像を絶する高温であった。その後、各要素の距離が広がると同時に宇宙は冷えていった。」とするのが適当ではないか。
当時宇宙は小さかった。つまり、各要素の距離が非常に小さいことを意味する。密度が高く、高温であった。
なぜ、そう考えられるのか。宇宙を見渡すと多くの星雲がある。星雲を観察するとすべて地球から遠ざかっている。遠いところにある星雲ほどスピードが速い。そのスピードから計算すると、137億年前には地球と同じ位置に来る。つまり、星雲のスピードが今と変わらないとすると、137億年前は宇宙は非常に小さかったのだ。多くの物質を小さな体積に圧縮すると温度が上がる。当時の温度を、いまの物質の量と密度から推測できる。
これが仮説のきっかけである。その後、いろいろな観察からこの説が正しいとされた。
小さな宇宙の終てはあったのか。広がるスピードは星雲の距離に比例するので、各要素の距離の広がりは最も遠いところで光速に達すると予想され、それよりもっと遠い位置にある2つの要素の間は光速を越えたはず？である。
光速になってしまうと、人間はそこの様子を見ることができない。つまり、うかがい知ることのできない部分に入ってしまう。
素人の考えでは、このようにして物理学者は無限の時間と空間に垣根を築いたように見える。無限の空間や時間は直接の研究対象になりえず、言い換えれば、いつまでたっても結論が出ない議論のようになる。物理学の目標はすべての物体やエネルギーについて、すべて語りつくすことが可能な体系作りなのだから。一応のめどが立って、物理学者はほっとするとともに、がっかりしたのではないか。
無限は厄介な概念である。しかし、無限はたやすく推論できる。
「父ちゃん、あの山の向こうには何があるの？」
「あの山の向こうには町があるのさ。」
「その町の向こうには何があるの？」
「町の向こうには海がある。」
「海の向こうには何があるの？」
「大きな陸地があって、山や町がある」
「その陸地の向こうには何があるの？」
「また海がある。」
「2つ目の海の向こうには？」
「やっぱり大きな陸地がある」
という具合に、小さな子供でも無限は思いつくのである。うえの会話は幸運なことに地球を一周して元に戻り、無限が回避される。子供はそのことにすぐに気づいて、興味を海の大きさや、一番大きな町はどこかなど、有限のものに移すだろう。われわれも一流の物理学者にうまく丸め込まれているのだろうか。
しかし、無限は回避されたわけではない。無限の過去は知ることができないし、無限のかなたはやはり知ることができないと説明されただけである。絶対に（この表現にも無限が潜んでいる）知ることができなければ「ない」のであろうか。
今回、時間の最大値137億年（宇宙の年齢）と距離の最大値137億光年（光が137億年かかって進む距離）を示した。現在、質量の最大値が問題となっている。暗黒物質（ダークマター）という観測できない物質の量の測定が焦点である。光やその類のものでは観測できないので、間接的に測定するしかない。いくつもの独立した推定を状況証拠に、宇宙の重さ（質量）が決められるのであろう。
つづく
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