宇宙の科学（第3章） 1

宇宙の科学（第３章）
前回の問題の答え
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科学技術理解Ⅲ（宇宙の科学）
ニュートン（1642～1727）
コペルニクスが主張したのは何説か？
⇒ 地動説（太陽中心説）
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万有引力の法則
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第3章宇宙観の変遷（2）
近代～現代
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運動の３法則

ちょっと問題

ちょっと問題の答え
質量（kg）
太陽
1.5×1011
2.0×1030
月
3.8×108
7.3×1022
ヒント：万有引力は質量の積に比例し、距
離の2乗に反比例する。
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星の分布
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月や惑星の運動を正確に記述。
ハレー彗星の回帰予測。
海王星、冥王星の発見の予言。
天文以外の分野にも拡大
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
全天の星の数を明るさごとに数えた。
「全ての星はもともと同じ明るさ」と仮定し、星
の３次元分布を求めた。
その結果、星が円盤状に分布していることを
発見。
天体での成功

銀河系の外の世界の発見
ハーシェル兄妹（１８世紀後半）
3
ニュートン力学の成功
f(太陽‐地球） / f（月‐地球）
=(太陽質量/月質量)
×(月までの距離/太陽までの距離)の２乗
=(2.0×1030/7.3×1022)
×(3.8×108/1.5×1011)2
≒180
太陽が及ぼす引力の方が約180倍大きい。
太陽が地球に及ぼす引力と、月が地球に
及ぼす引力とでは、どちらが大きい？
地球からの平均距離（m）
万有引力の法則と組み合わせて、ケプラーの
３法則が成り立つことを証明。
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
全ての物体の間には、質量の積に比例し、距
離の２乗に反比例する引力が働く。
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遠ざかる銀河
ハッブル(1889～1953)は、セファイド型変
光星を使って、アンドロメダ銀河までの距
離を75万光年と推定。（現在は230万光年
と測定されている）
この距離は銀河系の大きさ（直径10万光
年ぐらい）をはるかに超えている。
⇒アンドロメダ銀河は銀河系の外の天体。
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
ハッブルは遠方の数十個の銀河を調べて、
１. どの銀河も私たちから遠ざかっている
２. 銀河の後退速度vは銀河までの距離rに比
例する
ことを発見（1929年）。
⇒ ハッブルの法則：ｖ = H r
（ Hはハッブル定数、現在ではH = 約20km/s/
百万光年とされている）
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1
宇宙の科学（第３章）
膨張する宇宙

ビッグバン宇宙論
ハッブルの法則は、宇宙は一様に膨張し
ていることを示すもの。


注意：我々が宇宙の中心にいるわけではな
い。宇宙のどこでもハッブルの法則が成り立
つ。

宇宙が膨張しているなら、大昔の宇宙は、
今よりずっと小さくて、高密度だったはず。
ビッグバン宇宙論（ガモフ、1946年）
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第3章の主な参考文献
1965年、ペンジアスとウィルソンは、宇宙
のあらゆる方向から同じ強さの電波がやっ
てきていることを発見。
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その強度は絶対温度3K（摂氏マイナス270
度）の物質が出す熱放射に相当。
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
「100億年を翔ける宇宙」、加藤万里子、恒
星社、1998年
「宇宙科学入門」、尾崎洋二、東京大学出
版会、1996年
この宇宙背景放射は、宇宙が昔もっと熱
かった頃の名残。

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ビッグバン宇宙論に対して、「宇宙は永遠
に同じ状態である」と主張する定常宇宙論
もあった。
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宇宙背景放射
ビッグバン宇宙論は、その証拠となる
宇宙背景放射の発見（ペンジアスとウィル
ソン、1965年）などによって、広く一般に認
められるようになった。

宇宙はビッグバンから始まった。
すなわち、宇宙は非常に小さな、高温・高密度
の状態で誕生し、その後膨張を続けて現在の
状態になった。
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ビッグバン宇宙論の確立
定常宇宙論
元々3000K位だったが、宇宙膨張により3Kま
で下がった。
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5月8日の午後は休講
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来週、5月1日（金）は通常授業。
5月8日(金）の授業は、学生総会・交通安
全講習会のため、午後は休講。
その代り、5月29日（金）は午前が休講で、
午後は授業がある。
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