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Index　その一　その二　その三　その四

宇宙のはなし（その二）

10 銀河系の発見　top

　私たちは銀河系に住んでいます。直径十万光年、中央部分がちょっと膨らんだ、円盤型です。
　一〜二千億個の星、星雲やガスなどからできています。
　ちょうど、アンドロメダ星雲と同じような格好をしています。
　私たちの住んでいるのは、中心から三万光年くらい離れたところ、つまり端っこに近いあたりです。
　天の川 * の方向に星がたくさんあるのは、この円盤に沿った方向に見ているため、南に下がったいて座のあたりで天の川が太く見えるのは、中心近くの膨らんだ部分を見ているからです。
 * 天の川：英語では、milkｙ way（ミルキーウェイ）という。またgalaxy（ギャラクシー）はギリシア語の乳に由来する。

　日本からは残念ながら、中心部分と円盤の片側が見えるだけです。
　南半球のオーストラリアやブラジルに行けば、銀河系の中心部分が天頂にかかって見えます。
　そして両側に円盤部分が見えるので、「銀河系を見ているな」と実感することができます。
　ヨーロッパでは天の川は天に流れるミルクの川と思われていました。
　英語でも、「ミルクの道」と呼ばれています。
　天文学では、チョットもったいつけて、「ギャラクシー」なんて呼びますが、これも牛乳からきた言葉です。
　電波望遠鏡で、たくさんの分子が発見されて、化学的な考え方が必要になったときに、「銀河の化学」という言葉を使いましたが、ウッカリこのギャラクシーを使ってしまったので、牛乳の化学になってしまったなんて笑い話もありました。
　ガリレオが初めて望遠鏡で天を見た時に天の川がミルクではなく、たくさんの星の集まりであることを見つけました。
　天の神秘が一つ減り、科学の疑空間がたくさん増えたのです。
　天の川が、銀河系を横から見た姿、と気づいたのは天王星の発見で有名なハーシェル * です。
　星の数を数えて、銀河の円盤の形を想像しています。
　望遠鏡の性能がよくなり、星の勣きがはかれるようになると、星が全体として流れているのがわかりました。
　ヘルクレス座のあたりから湧き出し、その反対のうさぎ座の方向に流れていくのです。
　太陽系が、星の世界の中で、一方方向に運動している、と考えると、そんな星の動きが説明できますね。
　ハレー彗星で有名な、ハレー * などの天文学者が活躍して明らかになったことです。
　天体の運動を、さらに詳しく研究して、星の流れが天の川の場所場所で違うことがわかりました。
　いて座の方向と、その反対方向では、動きが反対なのです。
　オールトは、円盤状の銀河系の中心がいて座の方向にあり、銀河系はそれを中心にして全体として回転している、と考えれば、見事に説明がつくことを示しました。
　銀河系が一千億個もの星からできている、そんなことまでわかったのです。
　宇宙膨脹の発見で有名なハップル * は アンドロメダ星雲にたくさんの「変光星」を見つけました。
　変光星は、その性質がよくわかっているので、それが何等星くらいに見えるかで距離がわかります。
　これによって、当時すでに何百個も発見されていた「渦巻型」星雲がみんなとても遠方にあること、だから、一つ一つが何万光年という大きさであることがわかりました。
　ハップルのこの発見とオールトの発見は、ほぼ同じころです。
　銀河系の直径をはかったのは、シヤプレー * です。
　球状星団という星の塊が銀河系の中心のまわりにきれいに分布していることからはかりました。
　現在では一割くらい小さいのでは、ということになっています。
　水素原子の出す、波長二十一センチメートルの電波を観測して、銀河系が実際にアンドロメダ星雲のような「渦巻状」であることを見つけたのはファン・デ・フルスト * です。
　ハーシェルとハレーはイギリス、ハップルとシヤプレーはアメリカ、そしてオールトとファン・デ・フルストはオランダの人です。
ハーシェル（一七三二〜一八二二）イギリスの天文学者。一七七五年、反射望遠鏡を作る。その後、天王星を発見するなど功績多数。
ハレー（一六五六〜一七四二）イギリスの天文学者。バレー彗星が周期的に回帰することを証明した。
ハッブル（一八八九〜一九五二）アメリカの天文学者。小宇宙の後退速度は距離に比例するというハッブルの法則を発見した。
シャプレー（一八八五〜一九七二）アメリカの天文学者。銀河系の中心位置と構造を明らかにした。
ファン・デ・フルスト（一九一八〜）オランダの天文学者。波長二十一センチメートルの電波を発見し、これによって銀河系などの研究が急速に進歩した。

11 秋・ハレーの落とし物　top

　彗星は、太陽系のはるかかなたでできました。太陽の光や熱はとても弱くしかとどきません。
　だから、ほとんどが氷、ということになったのです。
　地球の本体を作っている、岩石になるはずだった成分は、こまかい塵の粒となってその中に含まれています。
　氷、プラス泥、だから「汚れた雪だるま」なんて呼ぶ学者もいます。
　彗星が太陽に近づくと、太陽の熱で、氷の表面がとけて蒸発し、一緒に塵の粒も宇宙に逃げ出してきます。
　こうやって出てきたガスや塵が彗星の「尾」です。
　彗星から飛び出しか塵の粒で、蒸発しにくいものは、彗星と一緒に太陽のまわりを回り続けます。
　何百年、何千年の間には、少しずつ位置がずれて、彗星の軌道上にばらまかれてしまいます。
　そんな軌道に地球が突っ込んでいくと、塵の粒が空気に突っ込んできて、流れ星になるというわけです。
　流れ星が光るわけは？　塵の粒子が空気と摩擦を起こして高温になり、光を出すのです。
　地上百キロメートルあたりです。
　これが十月に起こるオリオン座流星群です。
　もう一回、五月頃、ちょうど地球の軌道の反対側に、地球の軌道がハレー彗星の軌道と交わる場所があり、ハレー彗星に起因する流星群があります。
　次の質空間は、この、五月と十月の流星群が、どうして、ハレーの落とし子だとわかるか？　ですね。
　いい質空間です。チョット難しいですけど、一緒に考えましょう。
　五月頃と十月頃、流星群の出るときの地球の位置は、ちょうど、ハレー彗星の軌道と地球の軌道が交わる場所、ここまではお話ししましたね。
　これだけでも、ハレー彗星との関連は明らかです。
　でも、塵の粒子の速度が違っていれば、ハレー彗星のものではないことになります。
　流星の流れる速さ、地球に突っ込んでくる方向などから、速度がわかります。
　ここまで一致すれば、ハレー彗星の落とし子、とハッキリ言うことができますね。
　ここまで考えてきたら、ほかの流れ星はどんな軌道かな、それもわかるのでは、と思ってみたくなりますね。
　そうです。流れ星一個でも、地上の二点から観測すれば、地球に突っ込んでくる運動がわかり、その結果、太陽系の中での軌道がわかってしまうのです。
　そうやって調べてみると、地球と軌道が出会うような彗星は、たいてい、かなりの流星群をともなっていることがわかります。
　ＦＭラジオで流星群を調べている人たちもいます。
　流星が空気の中で燃えて、空気を熱します。熱せられた空気は電波を反射しやすくなります。
　この空気に反射されて、ふだんでは聞こえない、遠くの放送が聞こえる、というわけです。
　ＦＭ放送の周波数が、ちょうど、この観測に適しているのです。
　熱せられた空気が消えるまでの、ホンの短い時間、遠くの放送を聞くために、わざわざＦＭ受信機をかついで観測に出かける、チョットおもしろいと思いませんか？
　こっちの場合、軌道が決めにくいという不利がありますが、一方、昼間でも観測できるという利点があります。
　ＦＭ放送で発見された流星群もあるそうです。

12 健太うるせえっ　top

　「健太うるせえっ」と三回発音しましょう。
　「ケンタウルスＡ」になってしまいます。ケンタウルス座の有名な天体の名前です。
　ある日のゼミ、モリモトおじさんの仲良しの藤沢健太君の発表です。題は「ケンタウルスＡ」。
　この天体、強い電波を出しています。
　はくちょう座にある、電波天体　「はくちょうＡ」の人気にかすんでしまって、知名度はいま一つですが、そのうちに盛り返すでしょう。
　距離は、千〜二千万光年、ここでは二千万光年としておきましょう。
　光の速さで二千万年かかる距離です。
　今見ているこの天体の姿は、二千万年前の姿、地球上はサルと人間の先祖が分かれるかどうかという頃です。
　「ウァー、遠いなあ」「気が遠くなるような距離ですネ」「宇宙って広いんですね」と、みんな言います。
　そんなことないんです。宇宙が広いのホントですが、この天体、実は、近いことで有名なんです。
　電波天文学の始まりのころ、ケンタウルス座の電波源、ケンタウルスＡの場所に変な銀河が見つかりました。
　一九五〇年代の始まりの頃です。
　巨大楕円銀河みたいな形ですが、横に一本黒い帯が走っています。
　横に走る黒い帯、渦巻銀河を真横から見た場合です。「二つの銀河が衝突しているところ」というのが結論でした。
　二つの銀河が衝突する、当時の天文学にとっては驚きでした。
　「めったに起こらないこと、しかし広い宇宙、宇宙全体としてはかなりたくさんあるのでは」
　これが第二の結論になりました。
　その後たくさんの、こんな天体が見つかりました。
　干渉計が作られて、それがＶＬＢＴＩまで発展し、こまかい構造までわかってきました。
　「中心に巨大ブラックホールがある。そこへ吸い込まれるガスが円盤状に渦を巻いて互いに衝突し、そのエネルギーが電波のもとになっている」が現在の結論です。
　こんな天体、宇宙にはたくさんあるのですが、なにぶん、宇宙は広いので、たいていは何億光年、といった距離です。
　ＶＬＢＴＩでもあんまり詳しくは観測できない、というのが天文学者たちの悩みの種でした。
　我らのケンタウルスＡは違います。だったの二千万光年です。二千万光年は「近い」んです。
　同じ視力でも、近くにあれば、こまかいところまでハッキリ見えますね。
　ヨシッ、がんばって観測しよう。天文学者の目が殺到しそうです。
　ところが「そうはイカのなんとやら」なのです。ケンタウルス座って、ずうっと南の星座ですよね。
　ヨーロッパ、アメリカ、日本などの電波望遠鏡は、ほとんど手が出ないのです。
　オーストラリアが一人で張り切るのですが、なかなか力が及びません。
　地球規模にアンテナをひろげてのＶＬＢＩ観測は特に不利です。
　せっかくこんなに近くにこんな天体がありながら、その利点が生かせないなんて。みんなくやしがります。
　ＶＳＯＰ、のちほどご紹介しますが、直径三万キロメートルの電波望遠鏡、直径ハメートルのパラボラアンテナを、宇宙に打ち上げ、地上の電波望遠鏡と結んで観測する、そんな計画です。
　一九九六年打ち上げで衛星の製作が進められています。
　人工衛星から見れば南北の心配はなくなります。
　「ケンタウルスＡが詳しく観測できるぞ」ＶＳＯＰの計画の初期の段階から、みんなの合い言葉になりました。
　さっそくみんなで勉強を、健太君、調べてきてくれないか、ということになりました。
　そしてだれ言うとなく「健太うるせえっ」になったのです。
　今までの研究結果、技術上の空間題点、ＶＳＯＰでどんなことがわかるか、みんなはそれぞれの得意分野から発言し、健太君中心で議論が噛み合いながら、ゼミは進みます。
　この天体に関する限り、ＶＳＯＰは我々を一気に数十倍近づけてくれます。
　一〜二光日 * のこまかい構造まで見えそうです。初めて、ガス円盤周辺の景色が見えるでしょう。
　健太頑張れ、ガンバレＶＳＯＰ。
 * 一光日：光が一日で走る距離。

13 はくちょうＡ　top

　夏の星観会で星座の説明をするときには、頭の真上に大きく翼を拡げるはくちょう座から始めますね。
　そこから、夏の大三角、天の川、と続きます。
　この原稿を書いている今は初冬、夏の星座は季節はずれと思うでしょう。でも、外に出て空をさがしてみましょう。
　天頂からチョッと傾いてはくちょう座がちゃんと翼を張っているはずです。そして、大三角形もまだまだ健在です。
　そのはくちょう座に強い電波源が発見されたのです。
　第二次世界大戦が終わり、世界のあちこちで宇宙からの電波の観測が始まったころのことです。
　カシオペア座に一番強いのがありました。二番目がはくちょう座の電波源でした。
　電波源の名前は、その星座で発見された順番に、アルファベットで表すことになっていましたから、この二つはカシオペアＡ、はくちょうＡなどの名前をもらったわけです。
　一九五〇年代になって、電波源の位置が正蕀にはかれるようになりました。
　真っ先にはかられたのは、おうしＡ、これものちの天文学を大いに騒がせた天体です。
　でも、今回ははくちょうＡでいきましょう。
　位置が正確にわかれば、その場所に変な天体はないか、当時では世界一だったアメリカのパロマー天文台の二百インチ（五百八センチメートル）望遠鏡が向けられます。
　電波を出す天体の正体を明らかにしよう、というわけです。バーデとミンコフスキー * 二人の観測です。
　バーデ（一八九三〜一九六〇）アメリカの天文学者。観測から宇宙の半径を今までの二倍に拡大させた。
　ミンコフスキー（一八九五〜一九七六）アメリカの天文学者。小宇宙のスペクトルの研究などに貢献した。

　そこに見つかったのはまさに変な天体でした。
　星のような「点」に見える天体ではなくて、ぼうっと広がった「星雲」といった天体でした。
　よく見ると、何となく二つの固まりになっているようです。スペクトルを取ったり、いろんな観測が行われました。
　なにぶんにも暗い天体なので、詳しい観測は大変でしたが、バーデとミンコフスキーの結論は驚くべきものでした。
　「二つのぼやーっとした固まりは、二つの銀河が衝突しているところである。距離は約五億光年」です。
　二つの銀河が衝突する、あんまりだれも考えたことのない現象です。
　「普通の銀河には見られない、特殊なスペクトル、幅の広いスペクトル線、どれを取ってみても、銀河のガスが激しくかき乱された姿である」。
　そして、二つに分かれて見える星雲の姿、そんなところからの結論だったと思います。
　「すごいだろうなあ」大学で専門課程に入ったばかりのモリモトおじさんは思いました。
　大きな都市が丸ごと焼けた、第二次大戦末期の東京大空襲から五〜六年しかたっていない、まだその記憶が残っていた当時です。
　直径十万光年もの大きな二つの天体が衝突する。ガス同士は激しくぶつかり、非常に高い温度まで加熱されます。
　何万光年という範囲か、丸ごと、何十万度の高温になるのです。行けども行けども火の海、そんな印象でした。
　「宇宙の果てが見えるのでは？」というのも、多くの人の感想でした。
　はくちょうＡと同じ天体が十倍の距離にあれば、電波の強さは百分の一になります。
　当時の技術でも、もっと弱い電波まで受けることができましたから、パロマー天文台の望遠鏡でも見えない遠方が観測できる、というのです。
　この研究に取りかかったのは、はくちょろＡの位置を正確にはかってこの研究の口火を切ったライルです。

チョッと難しくなりますが、付き合ってくださいネ。 　面積って、長さの二乗に比例します。 　一辺が一センチメートルの正方形と二センチメートルの正方形では面積は一対四です。 　これが宇宙の遠方まで同じになっているか、それって調べてみなければわかりませんよね。 　遠方にある天体からの電波は弱くしか受けることができませんね。 　強い電波源と弱い電波源の数を数えてうまく比べれば、近くの天体と遠くの天体の数がわかり、宇宙が遠方で狭くなっているか、広くなっているかがわかる、というのがライルの研究方針でした。 　ライルは、この研究で宇宙が百何十億年にわたり大きく変化してきた様子を明らかにしたのです。

　この功績でノーベル物理学賞を受けたライル * は受賞演説で、はくちょうＡの発見が自分をこの研究に駆り立てた、と述べています。
　目立った星座がなく、寂しいといわれる晩秋から初冬の星座、でも、はくちょう座がいるのです。
* ライル（一九一八〜一九八四）イギリスの天文学者。小型パラボラアンテナを組み合わせて長時間観測を行う開口合成法を開発。

14 「時間」について　top

　時は「流れる」って言いますよね。「どっち向きに流れますか？」
　「川上から川下にきまってらあ」「それなら未来は川上ですか、それとも川下ですか？」
　皆さんはどっちだと思いますか？　答えてください。
　あちこちの大学で講義をしたり、講演会によばれたり、とにかく、大勢の人と出会うチャンスには、必ずこの質空間をしています。
　モリモトおじさんの調査結果では、大部分の人が川下を未来と考えているのです。
　川上を未来と考える人は、どこで調査しても、おおよそ二十人に一人くらいの割合です。
　川下派は、時の流れに乗っていく自分を考え、流されていく先として未来を考えるのです。
　「川上が未来」派は、時が自分の前を流れていく、というふうにとらえるのです。
　どちらの場合も、もっとものように思えますが、結論は正反対、そして、大部分の人が一方の結論を支持するのはおもしろいですね。
　「時間はまわる」という表現もあります。一日、一年、といった時間のリズムがあります。
　もっともっと大きな円環を永遠の時間がまわっている、といった感じでとらえてみてください。
　安定して変化のない時の流れを、そのままいつまでも続けたい、そんな願望を持ったときに円環の時の流れを感じるのではないでしょうか？
　小学校を卒業していく先輩が、「一日は長いが六年はアッという間に過ぎてしまいました」とあいさつしました。
　「すてきな言葉だな」と思ったのを今でも思い出します。
　時の流れって、人によって、時によって、場合によっていろいろに違って感じられますね。
　これって、「時間」というものが何かとらえどころがないもの、ということからきているのでしょう。
　時間っていったい何なんでしょうか？　基本から考えてみましょう。
　「あたりまえだろ、一日が二十四時間、一時間が六十分、一分が六十秒、ときめられているんだよ」
　つまり、地球が一回転する時間を一日と定めたのが時間の単位です。
　現在では原子の振動を基準にしてより正確な単位を作っていますが、基本的な考え方は変わりありません。
　世界中のどこに行っても、だれがはかっても、同じ「時間」と「時刻」が決められるようにしてあるのです。
　でも、待ってください。それならば、地球が生まれる前には、時間はどうやってきめたのでしょうか？
　もっと昔からあった原子の振動か何かできめたら、ということになりますね。でも、その原子もなかった時代には？
　という疑空間を繰り返したら、こっちもわからなくなってしまいます。
　私たちが使っている時間って、決して厳密にきめられるものではなく、わりと便宜的なものであることがわかりました。
　どんなことにも、原因があります。私たちは「原因」があって「結果」が生じる、そんな世界に住んでいます。
　結果が、原因の前にくることはありません。そう考えてみると、時間に印をつけることができそうですね。
　時間の流れが一方向に限る、決して逆流しない、なんてことがこの「原因」「結果」の関係によって生じている、と考えてもいいでしょう。
　なぜ、タイムマシーンが不思議なのでしょうか？　結果を見てから原因にもどることができるからです。
　「原因」「結果」の結びつきをぼやけさせる要素に「偶然」があります。
　原子の世界、ミクロの世界が偶然に支配されているとか、宇宙の始まりが偶然だったなんて話を聞いたことがあるでしょう。
　とすると、原因、結果の結びつきからも厳密な時の流れをきめることは難しいようですね。
　今回の話は少し難しすぎたかな？　でも、一つくらいは何か思い当たることはありませんでしたか？
　わからないままでも、「時間」というものについて少しでも自分の頭で考えてくれたら、モリモトおじさん大成功と思います。

15 原子の旅立ち　top

　私たちの体は原子からできています。
　タンパク質や脂肪といった重要部分を作っているのは炭素、酸素、窒素、それに水を作っている水素（と酸素）です。
　その中で、水素を除いてあとの原子は重たい原子です。
　そして、これらは、星の中心で、原子核反応で作られたのです。
　こんなお話、もう耳にタコができましたね。この本でも、二回や三回書いたと思います。
　さて、星の中心でできたこれらの重たい原子、どんな旅をして地球までやってきたのでしょうか？
　星の中心から、どんなお見送りを受けて宇宙に旅だったのでしょうか？
　モリモトおじさん、今、チョッと興奮しているんです。
　この旅立ちのお見送り役、ヒョッとして私たちではないか、なんて考えているんです。
　星の中心でできた重たい原子が星の表面を離れる瞬間に電波を出すのです。これが観測できそうなのです。
　これもこの本でたびたびお話した、日本列島望遠鏡の出番です。
　イヤ実はもっと興奮かも、この電波、この星のまわりをまわっていた、地球のような惑星が、太陽に飲み込まれて、蒸発しながら出す電波かも知れません。
　どこかの地球の「葬送行進曲」、これが新しい地球を作るための原子の旅立ちの曲になっているのです。
　トモアレ、話を進めましょう。
　日本列島望遠鏡匸一十年以上前に平林さん（文部省宇宙科学研究所の平林久教授のこと）と一緒に考えた望遠鏡です。
　日本中にある電波望遠鏡をうまくつなげば、直径千キロメートルくらいの電波望遠鏡ができる。
　この本でも詳しく紹介しましたね。
　太陽は、今から約五十億年後に中心の水素が足りなくなって、膨張を始めます。
　水素が足りなくなるから、温度が下がり、収縮するかと思うと、それが逆なのです。
　収縮するのは中心部だけ、その結果、原子核反応はさらに活発になり、かえって明るくなり、外側は膨張するのです。
　さらに二〜三億年たつと、表面は地球の軌道を越えて、はるか火星の軌道くらいまで広がってしまいます。
　「そのとき地球は？」もちろん、簡単に蒸発してしまいます。
　そのときまで生きているつもりの人は、何か用意しておかなければいけませんね。
　収縮した中心部はあとに白色矮星 * になるもとですから、直径何万キロメートルといったくらいに小さく縮んでいます。
 * 白色矮星：恒星が進化する途中の一つの段階。太陽の半径の百分の一くらいの大きさなのに質量は太陽と同じ程度というきわめて密度の高い恒星。

　小さな中心部、大きく広がった外側、こんな構造って不安定です。中心から外に向かっては「対流」が熱を運びます。
　対流と一緒に。中心で作られた重たい原子も外に運ばれてきます。
　外側は、ぶるるん、ぶるるんと振動を始めます。
　振動、といってもこんな大きい、ブヨブヨにふとった星です。三百日くらいかけて、膨張、収縮を繰り返すのです。
　三百日の振動、ユックリに思えますか？　火星の軌道くらいの大きさのものです。
　秒速は簡単に数十〜百キロメートルになります。衝撃波が起きたり、ガスが吹き飛ばされたりします。
　この激しく揺れるガスの中で、強い電波が出るのです。
　一酸化珪素、分子式はＳiＯこの分子の振動と回転が不思議な共鳴を起こして強い電波が出るのです。
　中心で作られた重たい原子が、対流で表面に運ばれ、星の激しい振動で宇宙に放り出される、「原子の旅立ち」です。
　星の表面近くで、強い電波を出している一酸化珪素、旅立ちの見送り役か、それとも、自分も旅立ちかも知れません。
　前に話したときには、茨城県の鹿鵈と、長野県の野辺山の電波望遠鏡を使って、スバラしい観測できた、ちょうど、そんなところでした。
　日本中の電波望遠鏡をうまくつなげば、もっといろいろな星を、正確に観測できます。
　「原子はこんなふうにして旅に出るのだ」そんなお話ができるのも、遠いことではないでしょう。
　地球の主成分は珪素と酸素、この一酸化珪素の電波も、あるいはこの星のまわりをまわっていた地球のような惑星が蒸発してできたものかも知れませんね。　　　　　　　　　　　　　　｀

16 空間ってなに？　top

　マア君は新幹線二階建て車両の食堂で景色を楽しみながらジュースとケーキです。
　ずーっと前からのマア君の夢だったのです。
　目の前ではお母さんとお父さんがビールの注ぎっこをしています。
　窓の外の景色は、音もなく後ろに走っていきます。
　「時速二百何キロメートルで走るケーキを、時速二百何キロメートルで走る僕がフォークで食べている」とマア君。
　「外を見ないで食べてご覧、動いていないのと同じでしよ」とお父さん。
　「ケーキやマア君が走っているんじゃなくて食堂が走っているんじゃないかな」とお母さんは少し理屈っぽく考えます。
　「ここからここまでの距離、約二十センチメートルあるね。
　この距離に物差しをあててはかってみよう」テーブルの上の二点を指さしてお父さんです。
　マア君は「物差しでこっちを見て、もう一つの点を見る間の一秒に、列車はもう六十メートルも動いてしまうんだ。
　じゃあこの二点の距離は何センチメートルなんだろう？」お母さんが答えを出します。
　「食堂全体が動いていると考えれば二十センチメートル、何も空間題はないわね」
　以前、時間について考えました。今度は「空間」の話です。
　地球は太陽のまわりを毎秒約三十キロメートルで走っています。
　太陽系は毎秒二百五十キロメートルの銀河系の回転に乗っています。
　そして銀河系はまわりのだくさんの銀河と一緒に、秒速約六百キロメートルで宇宙全体に対して動いています。
　これを考えると、なにが何やらわからなくなります。
　でも、お母さんのように空間全体が動いている、と考えれば、全く空間題はないみたいです。
　でも二階建て食堂車が運んでいる「空間」は、どこまで続いているのでしょう？
　「部屋の中だけさ」はマア君です。「もし、窓が開いていたら、どこが境目なんだろうね」とお父さん。
　「空間に境目なんてなくて、いくつもの空間が重なり合っているんじゃないかしら」がお母さんです。
　それでは、時速二百何キロメートルで後ろへ後ろへ走る空間がケーキやビールを置いたテーブルの上にもあるのでしょうか？
　あっちの星の人、こっちの星の人、何億光年も離れた遠くの銀河に住んでいる人、それぞれの人の考えた、毎秒何十、何百、何万キロメートルで動くたくさんの空間が、やっぱり食堂車の中に重なっでいるのでしょうか？
　空間の一点を思い浮かべてください。別の空間を思い浮かべたとたんに、この点は動きだしてしまうのです。
　実際に空間がたくさん重なっているなら、空間に思い浮かべた一点は、自分の空間に乗っかって動いて行ってしまうでしょう。
　いったい、どの空空間がほんとうの空間、元になる空間なのでしょうか？
　自分かどの空間に乗っているかわかるでしょうか？
　それとも思い浮かべた一点がたくさんの別々の空間に乗って、別々に飛んで行ってしまうのでしょうか？
　空間に一点を思い浮かべる、というのが案外難しい、ということがわかります。
　チョッと考えると、空間の方が時間よりわかりやすそうに思えます。
　空間は実際に思い浮かべることができる、その中を自由に行き來できる、二つのものの大きさを実際にあてがって比べることができる、そんな感じです。
　でも、こっちも結構難しいのです。前に考えたように、時間には、原因、結果という印（しるし）をつけることができるだけ、考えやすいともいえますね。
　今の天文学では「等速直線運動をする空間はお互いに区別できない」ということを利用して少しでもそれに近い空間を探します。
　太陽系の天体が計算通りの運動をすれば、その空間は等速直線運動です。運動から逆に、しかも近似的に空間をつかむ考え方です。
　この考え方、チョッとあやふやですね。あくまで近似的、天体運動の計算や鰒測か正確になってくれば、不正確、ということになりかねないのです。
　空間の話、難しすぎましたか？　天文学さえもごまかしているのです。私たちも「降参」しておきましょう。

17 直径三万キロメートルの電波望遠鏡　top

　「そんな電波望遠鏡できるはずない」と思った人が大部分でしょう。
　でも、できるんです。電波望遠鏡を打ち上げて人工衛星にします。
　これで地球のまわりの電波を拾ってまわってもらいます。
　地上の電波望遠鏡が何台か一緒に観測し、電波をテープレコーダーに入れて、あとから合わせてやると、三万キロメートルの電波望遠鏡になるのです。
　前に日本列島をまるごと電波望遠鏡に、というお話をしました。
　その宇宙版です。日本列島が千人一千キロメートル、これに比べてこっちは三万キロメートル、スゴイですね。口で言うだけでもこれだけヤヤこしいのですから、実際に作るのは簡単ではありません。
　電波望遠鏡なんて大きすぎてロケットに乗りませんね。
　折りたたんでロケットに乗せ、宇宙に出てから開いてあげるのです。
　衛星本体から六本の長い腕が伸びます。その間に、クモの巣のようにケーブルを張ります。
　そして、その表面に細かい金属の網の目を張ると、これが電波を反射する面になってパラボラアンテナの出来上がりです。
　開くときに、ケーブル同士やケーブルと六本の腕がからまないように、うまいたたみ方、腕の伸ばし方を考えます。
　ケーブルの引っ張り加減で金属網の面の形を変えて、ちょうど電波を焦点に集める「回転放物面」になるようにします。
　宇宙の真空の中で、太陽の強い光や紫外線に照らされて、ひずんだり、傷んだりしないように考えます。
　電波を増幅したり、デジタルに直して地上に下ろしたり、一億分の一秒の狂いもなく時計符号を入れたり、アンテナ以外も同じようにヤヤこしいことだらけです。
　トモアレＶＳＯＰなんて素敵な愛称をもらって、この電波望遠鏡の建設、着々と進んでいます。
　一九九六年九月に打ち上げて、何か月かかかってアンテナを開いたり、あちこちテストしたりして、一九九七年には本観測に入ります。
　そして、どんなことがわかるのでしょう？
　電波望遠鏡は、大きくすれば大きくするほど「視力」が上がります。
　天体のコマかい構造まで見えるようになるのです。
　一番の眼目は「ＡＧＮ」 * です。　広い宇宙にはとても強い電波を出す天体があります。
 * ＡＧＮ：Active Galaclic Nucieus の略称、訳すと活動銀河核。

　我々の銀河系と同じような天体ですが、その中心の部分で、何か爆発みたいなことが起きています。
　普通の銀河の数の十〜百倍ものエネルギーの爆発です。
　太陽の一億倍くらいのブラックホールがあって、それに吸い込まれるガスがぶつかり合って高温になり、電流が流れたりして電波が出る、と考えられています。
　でも、あんまり小さくてどんな形かもわからないのです。これがＡＧＮです。
　コイツをＶＳＯＰで見てやろう。少しは形くらいは見えるカモ、というのが眼目です。
　前にお話しした「健太うるせえっ」のケンタウルスＡもそんな天体の一種です。近くにあるので詳しくわかるでしょう。
　新しい望遠鏡を作ると、世界中の人が使いたがります。そんな人たちにも開放します。
　世界中から人を集めて審査委員会を作り、申し込まれた観測の中から、優れたものを選び出し、そして、直径三万キロメートルの電波望遠鏡の観測に乗せます。
　観測は衛星の軌道、世界の電波望遠鏡の協力状況などを考えて、時間割を組みます。
　その時間割にしたがって、世界中の電波望遠鏡がひとつの天体を追いかけます。
　世界中が、そして、地球の外までが、ひとつの電波望遠鏡になるのです。
　こんな仕事をしていると、いちばん邪魔になるのは「国境」です。
　協定を結んで一緒に仕事をする、その程度のことでも、いろんな規則が邪魔になりますね。
　この場合はみんなが望遠鏡の部品になってしまわなければ仕事が成り立だないのです。
　国境をはさんで民族がいがみ合っている星の上で、この仕事を実現することはとても重要だと思っています。
　国境をなくすことに成功した星は文明を長生きさせて、宇宙人同士出会い、宇宙の文明社会を作ります。
　そんな社会に地球人が加わる第一歩、この仕事にはそんな意味もあるかも知れません。

18 引力のはなし　top

　ニュートンは、リンゴが木から落ちるのを見て、引力を発見した、といわれています。「
　あれはウソだ」という人がいたり、「そのリンゴの木の子孫の苗木を売ります」なんて商売があったり、ニュートン先生びっくりでしょう。

　さらに上ると、さらにスピードが落ちて、飛んで行く勢いよりも、落ちる力の方が強くなり、今度は落ちてきます。
　これは、坂を下りたのと同じですから、スピードが上がり、その結果再び上り始めます。
　地球からの距離が大きくなったり小さくなったり、すなわち、楕円軌道になります。
　スピードがもっと速いと、なかなか止まらないで、どこまでも上って行きます。
　地球から離れると、引力か弱くなりますね。
　おかげて、どこまで行っても飛んでいく勢いが引力よりも勝ってしまう、そんなことに力ります。
　地上でものを投げるとき、毎秒十一キロメートル以上のスピードにすると、もはや地球には帰ってきません。
　この速度を「脱出速度」と呼びます。
　同じことが太陽系の惑星の運動や、惑星の衛星の運動にもあてはまります。
　多くの惑星や衛星は円に近い楕円軌道、小惑星や彗星の一部は長細い楕円軌道、そして、多くの彗星は逃げて行ってしまう、放物線軌道です。
　引力を発見したニュートンは、これとは逆の考えをしたのです。
　もし、天体同士が引っ張り合っていたら、そして、その引っ張り合う力が、距離の二乗に反比例していれば、惑星と太陽の回の引力のために楕円軌道になる、ということを考えたのです。
　もう一つあります。重たい惑星を動かすには大きな力が入りますね。
　重たい惑星ほど、強い力で引っ張られているはずです。地上で重たいものが重たく感じる（そんなのあたりまえ、と思うでしょ）のと同じ現象です。
　引力は両方の天体の質量（重さ）に比例する、というのがニュートン先生の結論です。
　サア復習しましょう。リンゴが木から落ちるのも、人工衛星が落ちてこないのも、みんな地球の引力、オッと違った、その物体と地球の間に働く引力のためです。
　飛んで行っちゃおうとする勢いと、引力の綱引きで、落っこちたり、円軌道、楕円軌道になります。
　引力は、天体のそんな運動から、ニュートンが発見しました。
　ニュートンの発見のもう一つえらいところは、天体の引力が、地球でものが落っこちる力と同一のものであることをハッキリいったことです。
　それまで地上と天とは全く別の世界と考えられてきました。
　惑星の不思議な運動が、別の世界の神秘な法則でなく、私たちがちっとも不思議と思わない。
　ものが落っこちるのと同じ現象である、当時としては人間思想の革命といってもよかったのではないのでしょうか？
　もう一つ、天体の運動の原因は引力、でも引力がなぜ存在するか、書いてある本を見たことがありますか？
　どこでも、前提のようになっていますね。
　なぜ引力が存在するか、どこの本にも書いていないことが、この頃少しわかってきました。
　またいずれチャンスがあったらお話しましょう。