ニール・ドグラース・タイソンが、なぜ暗黒物質が重要なのか（そしてそれが私たちにとって一種の友敵なのか）を説明する

以下はニール・ドグラース・タイソン著『急いでいる人のための天体物理学』からの抜粋です。

つまり、暗黒物質は私たちの親友のような存在です。それが何なのか、私たちにはまったくわかりません。ちょっとやっかいな存在です。しかし、宇宙の正確な説明に到達するためには、計算に暗黒物質がどうしても必要です。科学者は、理解できない概念に基づいて計算しなければならないときは、たいてい不安を感じますが、必要ならそうします。そして、暗黒物質は私たちにとって初めての経験ではありません。たとえば、19 世紀には、科学者は太陽のエネルギー出力を測定し、季節や気候への影響を示しました。これは、熱核融合がそのエネルギーの原因であることが知られるずっと前のことでした。当時、最も優れたアイデアには、太陽は燃える石炭の塊であるという、今にして思えば笑止千万な提案が含まれていました。また、19 世紀には、20 世紀に量子物理学が導入されるずっと前に、星を観測し、そのスペクトルを取得して分類しました。量子物理学によって、これらのスペクトルがどのように、なぜそのように見えるのかを理解できるようになりました。

頑固な懐疑論者は、今日の暗黒物質を、19世紀に提唱された、今は亡き仮説上の「エーテル」に例えるかもしれない。エーテルは、光が移動する空間の真空に浸透する無重力の透明な媒体である。1887年にクリーブランドでケース・ウェスタン・リザーブ大学のアルバート・マイケルソンとエドワード・モーリーが行った有名な実験で別の結果が示されるまで、科学者たちはエーテルが存在するに違いないと主張していたが、この推定を裏付ける証拠はまったくなかった。波である光は、そのエネルギーを伝播させる媒体を必要とすると考えられていた。音がその波を伝達するために空気または他の物質を必要とするのと同じである。しかし、光はそれを運ぶ媒体がなくても、空間の真空中をまったく問題なく移動することが判明した。空気の振動で構成される音波とは異なり、光波は、何の助けも必要としない自己伝播するエネルギーの塊であることが判明した。

暗黒物質の無知は、エーテルの無知とは根本的に異なります。エーテルは私たちの不完全な理解のための仮置きでしたが、暗黒物質の存在は単なる推測からではなく、その重力が目に見える物質に及ぼす観察された影響から生じます。私たちは、薄い空間から暗黒物質を発明しているのではなく、観察事実からその存在を推測しています。暗黒物質は、太陽以外の恒星の周りを周回する多くの太陽系外惑星と同じくらい現実的であり、それらの恒星に対する重力の影響のみから発見され、その光の直接測定からは発見されていません。

起こりうる最悪の事態は、暗黒物質が物質ではなく、何か他のもので構成されていることが発見されることです。私たちは別の次元からの力の影響を見ているのでしょうか? 我々の宇宙に隣接する幻影の宇宙の膜を横切る通常の物質の通常の重力を感じているのでしょうか? もしそうなら、これは多元宇宙を構成する無限の宇宙の1つにすぎない可能性があります。奇妙で信じ難い話に聞こえます。しかし、地球が太陽の周りを回っているという最初の提案よりも、もっとクレイジーなのでしょうか? 太陽は天の川銀河の1000億の恒星の1つであるという考えよりも、もっとクレイジーなのでしょうか?

たとえこれらの空想的な説明のいずれかが真実であると証明されたとしても、宇宙の形成と進化を理解するために使用する方程式において暗黒物質の重力をうまく利用できたという事実は変わりません。

他にも、頑固な懐疑論者は「百聞は一見に如かず」と主張するかもしれない。これは、機械工学、釣り、そしておそらくデートなど、多くの試みでうまく機能する人生観だ。どうやら、ミズーリ州の住民にとってもよいことのようだ。しかし、それでは良い科学は生まれない。科学は単に見るだけではなく、測定することであり、できれば脳の荷物と密接に結びついている自分の目以外のもので測定するのが望ましい。その荷物とは、先入観、後付けの考え、そしてあからさまな偏見の袋であることが多い。

ニール・ドグラース・タイソン著『急いでいる人のための天体物理学』より抜粋。著作権 © 2017 ニール・ドグラース・タイソン。出版社 WW Norton & Company, Inc. の許可を得て掲載。無断転載を禁じます。

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