弁護士会の読書

※本欄の記述はあくまで会員の個人的意見です。

宇宙

2008年10月17日

「絶対帰還」

著者:クリス・ジョーンズ、 発行:光文社

 人間にとっての宇宙飛行の危険な実情をいまさらながら知ることができます。アメリカの宇宙ステーションの危機を救ったのが、人命尊重第一のロシアの宇宙船だったという話は笑えない現実です。アメリカの人道主義も意外に底が浅いんですね。
スペースシャトルの85%が燃料である。液体酸素54万リットルと液体水素14万リットルが入っている。これらがエンジン点火と同時に二つの予備燃焼室で混合されて高圧ガスを発生させ、シャトルの3基の主エンジンに燃料を供給するターボポンプを駆動する。その後、ガスは主燃焼室で燃やされ、その温度は3316度にまで達する。
 宇宙服が明るいオレンジ色をしているのは、万一の場合に備えてのこと。オレンジ色は目立つので、海に落下したときに宇宙飛行士(またはその遺体)を発見しやすい。
 スペースシャトルの飛行士は、まずフライト用おむつと上下つなぎの長い下着を着用する。その上に完全防水耐寒スーツ(与圧服)、パラシュート、ハーネス、浮揚装置のついたスーツを着る。
 ソ連の宇宙飛行士は、アメリカの飛行士と違って、飛行中におむつを着用するのを断固拒否した。おむつをあてられるより、打ち上げ前の数日間絶食をして、氷水の浣腸を受けた方がましだ。いやあ、す、すごーい、ことです。
 トイレに行くという行為は、宇宙旅行においては、元来つねに大きな危険を伴うものの一つである。男子の排尿は、ホースと吸引装置の助けがあれば容易だ。大変なのは、排便のほう。新人飛行士はまず間違いなく、やんちゃな排泄物を相手に悪戦苦闘させられる。地球周回軌道上における排便行為は、決して受動的運動ではない。
いやあ、これって想像するだけでも大変なことですよね。これを読んでいる人が食事中だったら申し訳ありませんが、狭い宇宙船内で「やんちゃな排泄物」と格闘させられるなんて、考えてみただけでゾっとしますよね。
宇宙飛行士は食べ物の味があまり感じられなくなる。無重力の影響による鬱血のため、体液が下に下がらず顔がはれたようになり、鼻づまりを起こしてしまう。
 しかし、宇宙ステーションに閉じ込められている宇宙飛行士にとって、食べ物の選択はきわめて重要だ。避けがたい身体的な衰弱と戦うためにも、食欲を失うわけにはいかない。選択肢は限られている。毎日、メニューに従って食事をこなしていくしかない。一日3食、一定の栄養が含まれた食事をとり、間食もたっぷり食べなければならない。厳選されたメニューを8日で一巡させるのが決まりである。やっぱり美味しいものを、バラエティーに富んで、ゆっくり味わいたいものですよね。
 眠るときには、枕に頭を縛り付ける。そうしないと枕の柔らかい感触が楽しめない。ときどき腕がひとりでに宙に浮いてしまい、まるで溺れかけている船乗りのようになってしまう。
 吐き気がおさまるまでに何日もかかる飛行士もいる。その間、ずっとフェネルガンという制吐剤を自分で注射し続けなければならない。うむむ、これも大変なことです。
 一掴みのアスピリンを口に放り込んで、足や背骨の痛みと戦う飛行士もいる。重力によって狭まっていた骨と骨との間隔が無重力状態では3センチも広がってしまうからだ。
 310日間、宇宙に滞在したソ連の宇宙飛行士は、毎日2時間、ランニングマシンで鍛錬を欠かさなかったのに、歩くことも立つこともできなくなっていた。椅子に座らされ、そのままテントに運ばれた。宇宙で、骨は急激に衰え始めるのだ。そ、そうなんですか。宇宙って、やはり苛酷な環境なんですね。
 ロシアのソユーズは、登場から40年たった今でも現役の宇宙船として使われている。スペースシャトルよりかなり小さい機体だが、人員往復がその目的であるため、信頼は非常に高い。2003年にアメリカの宇宙ステーションの3人の飛行士が地球に帰れなくなった時、救助で使われたのはこのロシアのソユーズだった。
 話があっちこっちに行きつ戻りつしますので、読みにくい本ですが、宇宙飛行士の置かれる大変厳しい状況がよく伝わってきます。私は宇宙飛行士になる勇気なんて、とてもとても、まったく持ち合わせていません。私なんか、我が家のベランダから望遠鏡で月世界を眺めるだけで十分です。 
 庭の秋明菊が少しピンクの入った真っ白で上品な花を咲かせています。
(2008年7月刊。2300円+税)

2008年9月12日

宇宙の向こう側

横山 順一・竹内 薫  青土社
  ビッグバンは宇宙の始まりではない。ビッグバンには「前」がある。宇宙が始まって、何かものすごいことが起きてから、ようやく「ドカン」と宇宙は爆発した。
 量子力学の特徴は揺らぎというものがあること。ビッグバンは宇宙の中で起こるけれども、起こっていることは、私たちには見えない。それは私たちにはブラックホールが出来ているようにしか見えない。
 量子とは、「とびとびの値をとる」という意味。数値が連続してなめらかに変化していくのではなく、とびとびの値しかとらないということ。量子化された状態というのは、デジタル時計のようなもの。いろんな量が、とびとびの離散的な値しかとらない、その意味で、デジタル的な世界というのが量子力学の描く世界である。
 量子は状態を表すものであって、個性がない。
 量子力学の一番の特徴は、ある状態をぴたっと特定できないこと。例えば、ある粒子に着目したとき、その粒子が今どこにあるのか特定できない。もっとモヤモヤした状態でしか言えない。位置と速度を同時に決めることが出来ない。そんな不確定性関係にある。そのモヤモヤこそが、ある意味で、宇宙の全ての構造のもとになっている。
 いろんな宇宙がある。実は、近いところに別の宇宙がポーンとあるかもしれない。あるけれども、全然見えていない。
 私たちの見える範囲、差し渡し140億光年の宇宙というのは、非常に綺麗なかたちをしていて、つるつるで綺麗なもの。140億光年しか見えないからと言って、そこで宇宙が終わっているわけではない。もし140億光年離れたところまで行くことができれば、その先も見えるはず。しかし、行くことが出来ないのでそこから先は想像するしかない。端は、今みえている範囲の500倍以上は遠くにあるだろう。
 200億年経てば、あと200億光年を見渡すことができるというように、時間が経てば見える範囲が広がる。しかし、そのあいだにも宇宙はどんどん膨張していくので、ぐしゃぐしゃな場所もさらに遠ざかっていってしまう。見えるようになるよりも遠ざかる(宇宙が膨張する)スピードのほうが速いので、追いつくことはできない。宇宙の果ては、恐らく、いくら時間をかけても見ることはできない。
 アインシュタインの理論では、地球があると、地球のまわりの空間が曲がる。
 現在、遠くにたくさんの銀河が見える。これらの銀河はどんどん遠ざかっていって、1000億年もしたら、一個しか、つまり私たちの住む銀河しか見えなくなる。ほかの銀河は遠ざかって見えなくなってしまう。それだけ宇宙の膨張は速い。
 ただし、人類があと1000億年もつのかどうか・・・。生命が誕生して38億年というので、更にこれから1000億年ももつのかどうか、ということだ。
 宇宙には、人間を構成しているバリオンとよばれる物質が4%、銀河の周りに目には見えないけれど重力を測ることによってあることが分かるダークマターが22%、それ以外にダークエネルギーが74%あることが分かっている。この宇宙全体で7割以上を占めるダークエネルギーが、つい最近まで、存在することすら分かっていなかったというのは、極めて面白いことだ。今、宇宙に関しては、ダークエネルギーが一番の課題。
 ううむ、宇宙のことはともかくスケールが大きいですね。人生わずか50年と信長は桶狭間の合戦の前に歌ったそうですが、ここで登場するのは何億年というスケールなのです。まるで人間業ではありません。
 
(2008年6月刊。1800円+税)

2008年3月24日

リーヴィット

著者:ジョージ・ジョンソン、出版社:WAVE出版
 宇宙を測る方法、というのがサブ・タイトルです。オビには、夜空の彼方にまたたく変光星の輝きから、宇宙の広さを解く鍵を見つけ出した女性。彼女は紡績工場と大差ない時給30セントで働く天文台の一職員だった、と書かれています。
 リーヴィットはハーバード大学の天文台の職員として星の写真乾板を整理しているうちに、変光星を発見したのです。
 リーヴィットの仕事は、星の等級を測定し、記録する天体測光。長時間露出で星を撮影すると、明るい星ほどたくさんの乳剤の粒子に化学変化を起こし、乾板に大きな点となって写る。つまり、大きさが明るさを示す。
 リーヴィットは、変光星を探す調査を受けもった。違う時期に同じ夜空の場所を撮った2枚の乾板を重ねると、変化を起こしている星を見分けることができる。明るさが変わらないと、大きさも変わらないのでぴたり重なり、お互いを消しあって見えない。少しでも明るさが増している星は、点を縁どるリングの形で姿が残る。明るさが増した分だけ点が大きくなるからだ。
 リーヴィットは1904年、時を変えて撮影された小マゼラン星雲の写真乾板を比較して変光星を見つけた。翌年までに25個の変光星を発見した。1908年には、マゼラン星雲の1777個の変光星という論文を発表した。そして、そのなかで、明るい変光星ほど長い変光周期をもつ事実を指摘した。
 これは、変光周期から星の本来の明るさを判断できるということ。そうすると、見かけの明るさと比較して、星までの距離を推定することが可能になる。星の変光周期を測定すれば、その値から絶対等級が分かる。絶対等級が分かれば、見かけの明るさと比べて、星までの距離も分かることになる。空間を進む光は逆2乗の法則にしたがって拡散減少するから、距離の差を2乗すれば、明るさの差が求められる。ほかの条件が同じだとすると、9分の1の明るさの光は、3倍の距離の場所にある。距離の測定結果が得られている近くの星雲を選んで全体を標準光源にし、真の明るさを推定して、遠くの星雲もほぼ同じ光量を放出しているはずだと仮定し、逆2乗の法則で距離の計算を行う。
 距離が遠ければ、赤方偏移は大きくなる。光は、旅する距離が長いほど、エネルギー低下が起きて波長が引き伸ばされ、スペクトルが赤の方向へ偏移は物差しになる。たとえ観測対象がどんなに遠くにあろうと、光さえとどいていれば距離を測れるということだ。
 うーん、ここらあたりは難しすぎて、私にはよく分かりません。
 プリズムをつかえば、地球にいながら、1億5千万キロの距離にある太陽の化学組織を判読できる。
 アンドロメダ銀河は200万年光年の距離にあり、天の川の銀河の2倍の大きさであるらしい。もっとも大きな集団は2000あまりの銀河をもつ乙女座銀河団だ。これら全体で直径2億光年、数千の銀河を有する局部超銀河団を形成している。私たちの天の川銀河はここに属する。銀河は、太陽系から10億光年の範囲に限っても、数千万はあると考えられている。
 赤方偏移を利用して銀河や銀河団の後退速度を測定し、ハッブル定数で割って距離を算出する。視覚で確認されている宇宙は、100億光年の彼方まで広がっている。しかし、1920年代まで、多くの天文学者は、宇宙には天の川銀河だけしかないと考えていた。
 分からないことだらけの本でしたが、宇宙の広大さと、それに人間が挑んでいることを知って、うれしくもなりました。たまに宇宙の本を読んで、気宇壮大になるのもいいことです。いつも、人間のちっぽけで、かつ、大きな悩みにつきあわされている身としては、とくにそう思います。
(2007年11月刊。2400円+税)

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