1962年に或る米人天文学者の講義を聞いた。Big Bang Theory = 大爆発 で宇宙誕生、Bang Bang Theory = 拡大収縮の連続、No Bang Theory = 爆 発無し、の3理論のうち、Big Bang Theoryが有望だという話だった。
1月に川崎有隣堂の洋書在庫一掃セールで \700で面白い本を買った。
Stephen Hawking, A Life in Science 304頁
M. White and J. Gribbin, First Plume Printing, Penguin
Group
英Cambridge大教授、米Harvard大教授で身障者の稀代の天才物理学者
Hawkingの生涯と業績の読み物で、私は自分の無知にショックを受けた。
Hawkingは1942年に五体満足に生まれた聡明な子で、上流階級でないと 負担できなかったOxford大に奨学金で入り数学・物理を学んだ。上記1962 年には天文学の有名教授の居たCambridge大のPhDコースに入った。同年末 ワインがうまく注げなくなって体の変調に気付き、検査の結果筋肉が縮退 する奇病ALSと診断され、落ち込んでWagnerを聴きまくった。知り合った Janeに励まされて立ち直り、DAMTP = Dept. of Applied Mathematics and Theoretical Physics で研究に入った。以後、杖、歩行器、電動車椅子と 段々悪くなり、ついには呼吸も自分では出来なくなり、気道を切開して呼 吸器を付けた。わずかに動く指で車椅子を操縦し、音声合成で話す。しか し幸いこの病気は頭脳には何の影響もないとのことである。
London大の数学徒PenroseがEinsteinの一般相対性理論を展開し、Black Holeには無限大密度のSingularityが存在するとした。Hawkingはこれを受 けて、わが宇宙全体が1つのBlack Holeだという論文で23歳でPhD(博士) となった。1940年代にはBlack Holeの計算はあったが誰も信じなかったし、 1969年までBlack Holeという呼び名も無かった。1963年に準恒星Quasarが 発見され恒星より遥かに遠く明るいのはBlack Holeに引き込まれる粒子の 断末魔の光と推定された。1965年にはBell研で Big Bangの残照の2.73K度 の背景放射が発見された。150億年前の無限大密度のSingularityから、 0.1秒後に比重3千万、温度3百億度の宇宙の卵が出来、以降今日に至る宇 宙爆発のBig Bang理論は、1960年代に完成した。
1965年、杖をついてJaneと結婚、当初の医師の診断ではもう「ロスタイ ム」に入っていた。以降今日まで生き抜き息子娘(3人4人?)をなした。
HawkingとPenroseは1970年から量子力学と一般相対性理論からBlack Holeを追求した。1974年にHawkingが「Black HoleはWhite Hot白熱状態」 でエネルギーを放射(Hawking Radiation)し、最後には爆発すると学会で 発表した時、議長は憤然としてNonsenseと断じた。Black Holeに吸い込ま れずかすめてた粒子は、方向転換しスピードアップして飛び去る。この時 Black Holeの自転が遅くなり、等価的にBlack Holeがエネルギーを放射し たことになる。また真空の乱れで粒子と反粒子が生まれ、再び合体して無 に帰す前に一方だけがBlack Holeに吸収されると、Black Holeがエネルギ ーを放出したことになる。こういうHawking Radiationは、Black Holeの 表面温度を想定した熱力学的放射の方程式に載る。Black Holeの温度は質 量に逆比例し、放射で質量(=エネルギー)が減ると益々放射が盛んとな り、最後は爆発的に放射して消滅する。知らなかったなあ。
1980年代にHawkingは、量子力学的には時間と距離の最小単位=量子、 つまりPlank Time = 10**-43 Sec、Plank Length = 10**-35 mより小さい 時空は無いことに着目し、宇宙の初めに時間ゼロもSingularityも無くて もよい理論を編み出した。(それからが分からないのだが)北極からどち らに歩いても南であるように、宇宙の初めにはどちらに進んでも時間がプ ラスになるSmooth Big Bangの時空スペースがあることを示した。
全宇宙の質量をエネルギー換算し、運動エネルギーを加え、無限遠をゼ ロとする位置のエレルギー(負)を加えると、相殺することを示した。つ まり全宇宙は、エネルギーゼロの「無」の乱れから生まれたもので、やが てはまたBig Crunchという収縮で「無」に帰す。Big Bang、Black Hole、 わが宇宙、この3つはみな同じものだそうだ。
君も僕も「無」から生じて「無」に帰るらしいですぞ。 以上