宇宙の始まりとビッグバン

　宇宙の始まりはビッグバンと呼ばれる大爆発であったとされている。 ハッブルの法則によると、地球から遠ざかる天体の速さは地球からの距離に比例するため、逆に時間を遡れば、過去のある時点ではすべての天体は1点に集まっていた、つまり宇宙全体が非常に小さく高温・高密度の状態にあったことが推定される。 このような初期宇宙のモデルは「ビッグバン・モデル」と呼ばれ、1940年代にジョージ・ガモフによって提唱された。 その後、1965年にアーノ・ペンジアスとロバート・ウィルソンによって、宇宙のあらゆる方角から絶対温度3度の黒体放射に相当するマイクロ波が放射されていることが発見された（宇宙背景放射）。これは、宇宙初期の高温な時代に放たれた熱放射の名残であると考えられ、ビッグバン・モデルの正しさを裏付ける証拠であるとされている。 しかしその後、宇宙の地平線問題や平坦性問題といった、初期の単純なビッグバン理論では説明できない問題が出てきたため、これらを解決する理論として1980年代にインフレーション理論が提唱されている。 また場の量子論によれば、発生初期の宇宙は真空のエネルギーに満ちており、それが斥力となり宇宙膨張の原動力になったとされる。

　○　ビッグバン（Big Bang）

宇宙の成立に関する仮説（理論）のひとつである「ビッグバン理論」において想定されている、宇宙の最初期の状態、とてつもなく高い密度と温度の状態のこと。あるいはその状態からの膨張（一種の爆発）のこと。ビッグバンは約137億年前にあったとされている。 ビッグバンは、遠方の銀河の速度がハッブルの法則に従っているという観測結果から間接的に導かれる帰結であり、宇宙原理を仮定することによって、空間が一般相対性理論のフリードマンモデルに従って膨張していることを示すものである。これらの観測結果を踏まえて、これを過去へと外挿すれば、宇宙は全ての物質とエネルギーが計り知れないほど高い温度と密度にあるような原始状態から膨張してきたことを示すことになる。この高温・高密度の状態よりさらに以前については、一般相対性理論によれば重力的特異点になるが、物理学者たちの間でこの時点の宇宙に何が起きたかについては広く合意されているモデルはない。 ビッグバンという語は狭い意味と広い意味の両方で用いられる。狭い意味では、現在観測されている（ハッブルの法則に従う）宇宙膨張が始まった時点のことを指す。この時刻は今から137億年（1.37 × 10¹⁰年）前と計算されている。より一般的な意味では、宇宙の起源や宇宙膨張を説明し、またα-β-γ理論から予測される宇宙初期の元素合成によって現在の宇宙の物質組成が生まれたとする、現在主流の宇宙論的パラダイムを指す場合もある。 ビッグバン理論から導かれる帰結の一つとして、今日の宇宙の状態は過去あるいは未来の宇宙とは異なる、というものがある。このモデルに基づいて、1948年にジョージ・ガモフは宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) が存在することを主張、その温度を5Kと推定した。CMB は1960年代になって発見され、この事実が、当時最も重要な対立仮説（対立理論）であった定常宇宙論ではなくビッグバン理論を支持する証拠と受け止められた。

　⇒　人工衛星（Artificial Satellite）