中学３年の終わりごろ、理科で宇宙について習います。
小学生では「月と太陽」について習いましたが、その範囲は「太陽系の内部」に限られていました。
中学ではその範囲はぐっと広くなり、太陽系全体、さらには銀河系全体へと広がります。ではわれわれの銀河系の外はどうなっているのだろうかと疑問が湧きますよね。
今回はわれわれの銀河系を含む「観測できる宇宙全体」の特にその誕生について話していきます。
まずその前提条件から。太陽系は太陽を中心として８つの惑星その他の天体が太陽の周りを公転しています。「水金地火木土天海」というやつです。月は地球の周りを回る衛星です。その太陽系は「われわれの銀河（天の川銀河）」の一員で、天の川銀河には太陽のような恒星系が４０００億くらいあると考えられています。
天の川銀河を含む観測可能な宇宙は、地球を中心として半径およそ４６５億光年（直径９３０億光年）と考えられています。
光年とは秒速３０万㎞の光が１年かかって進む距離のことです。光は１秒間に地球を７周半できますので広大な距離です。
観測可能な宇宙とはどういうことかというと、ビッグバン以来今も宇宙は光速以上以上で膨張をしているため、地球へは光が届かないので観測できないということです。従って宇宙は今我々が観測できる以上に存在していると思われます。観測可能な宇宙は銀河が２兆個以上あるようです
その宇宙は今からおよそ138億年前に誕生したと考えられています。意外と若いという気がしますね。誕生以前のことを想像することは困難ですが、「無」であったということです。つまり「無」から「有」が生まれたわけですが、その「無」はただの無ではなく「真空エネルギー」に満ちていました。真空エネルギーは、ゆらいでおり、無と有の境目はあいまいだと考えられています。
138億年前、ゆらぎの中、無から宇宙が生まれました。
始めはほんの小さな宇宙でしたが「インフレーション」と呼ばれる急膨張により瞬時に大きくなり、
1円玉位の大きさになった時「真空エネルギー」が「熱エネルギー」に変わり「ビッグバン」と呼ばれる大爆発を起こします。ここまでで、宇宙誕生から１０の-４４乗秒後から１０の−３６乗秒後の話であって、ビッグバン時点での宇宙は１兆度以上の火の玉状態であったと考えられています。この10の-44秒というのは高校数学で習うので、今はとても短い時間だとだけ覚えておきましょう。知りたい人には後でじっくり教えます。
これが「ビッグバン・モデル・火の玉宇宙」という現在定説になっている宇宙誕生物語です。ビッグバン以降宇宙は空間全体が今も膨張を続けています。
誕生よりおよそ３８万年後、光子が長距離を動くことができるようになります。光が空間を自由に動き回れるようになったわけです。これを「宇宙の晴れ上がり」と呼びます。宇宙の誕生から、宇宙の晴れ上がりまでについては、異論も多く、現在も研究が続けられています。この時代は物理学者の領域で、相対性理論や量子論がその中心となるものです。
その後も宇宙は膨張を続け、温度も下がり、最初の「銀河」が誕生します。そして今は直径９３０億光年の球？が今我々が観測できる宇宙全体というわけです。
