宇宙の「見えない9割」に、人類の英知はどこまで肉薄できるのか。
宇宙の全質量のうち、我々が知る「物質」はわずか数パーセントに過ぎない。残りの大部分を占めるとされながら、いまだ正体不明の謎の存在「暗黒物質（ダークマター）」と「ダークエネルギー」。その解明に繋がる新たなシグナルを、15年分の膨大な観測データから掘り起こしたのが、東京大学大学院理学系研究科 教授の戸谷友則氏だ。
銀河の形成から超新星爆発、そして生命の起源まで、宇宙の成り立ちそのものを研究対象とする戸谷氏。その最前線の知見に、宇宙開発の実業家としての顔を持つ堀江貴文氏が迫る。
全3回にわたるこの対談では、「宇宙の外側には何があるのか？」という根源的な疑問から、AIが解き明かす科学の未来、そして「138億光年の中に生命は我々だけ」という衝撃の仮説までを網羅。広大な闇に包まれた宇宙の真実を、理論とデータ、そして飽くなき好奇心で解き明かす。
第1回は、子どものような純粋な疑問『宇宙の外側には何があるのか』、そしてダークマターが『確実にある』と断言できる物理学的根拠に迫ります。
・その2：「盲点」に眠った未知の光。15年分の観測データが語る宇宙
・その3：「最初の一撃」は偶然か？暗黒物質の正体と生命不在の宇宙論
専門領域は「宇宙の成り立ち」そのもの
堀江貴文（以下、堀江）：本日は本当に勉強させてください。よろしくお願いします。ずっと暗黒物質、いわゆるダークマターの研究を専門にされているっていう感じなんですか？
戸谷友則教授（以下、戸谷）：私の場合、暗黒物質ばかりをずっとやっているというよりは、まあ広く天文学とか、宇宙物理学と言ったりもしますけど、とにかく宇宙の成り立ちを天文学として明らかにするという、そういう天文学のいろいろな研究をしている中で、暗黒物質も時折、研究をしていたという感じですね。
堀江：なるほど。他には具体的に何をされているんですか？
戸谷：恒星やその進化に関する現象ですね。星の爆発、超新星とかガンマ線バーストという爆発現象とか、あとは銀河です。宇宙の中で、ビッグバンから始まって銀河がどのように生まれてきたのか。銀河が何もないところから生まれ、そして星が生まれる。そういう過程を、理論と観測を突き合わせながら明らかにしています。
「宇宙の外側」に何があるのか
堀江： いや、僕なんか一番最初、子どもの頃に百科事典を読んで「俺たち宇宙にいるんだ」っていうのを知ったとき、「じゃあその宇宙はどこにあるんだ？」っていう疑問にすぐにたどり着いたんですけど。そのあたりはどう思います？
戸谷：ああ、それはですね、本当によくある質問ですよ。我々が一般向けの講演などをすると、必ずといっていいほど「宇宙の外側に何があるんですか？」っていう質問が来ますから。ただ、我々が科学的に言えるのは、宇宙が138億年前にビッグバンで始まって、今も膨張していることは間違いないということです。光より速く到達するものはないと我々は考えているので、我々が見通せるのは、あくまで半径138億光年の内側だけなんですよ。
堀江：なるほど。そこまでしか見えない。
戸谷：その138億光年より向こう側は、我々には見えないんです。ただ、今の我々の理解だと、その見えている内側はどこでも同じような宇宙が広がっている。じゃあその先がどうなっているのかというと、見えないからわからないし、それを説明する確実な理論もないんです。科学的に言えるのは、ここまでですね。
科学が直面する「4次元の壁」
堀江：へー。もう想像は、専門家のみなさんもいろいろされるんですか？
戸谷：想像できなくはないですね。宇宙の誕生を扱うような物理学理論を考えている人たちもいますけど、そこはもう宇宙の初期すぎて、今の基礎物理学をそのまま適用するとどうしても無理が出てくる。だから、今の物理理論に基づいて類推はするけれど、それを適用範囲外のところに無理やり持って行っているから、まあ怪しいと言えば怪しいわけです。
堀江：「宇宙がどこにあるのか」っていう疑問に関してはどうですか。宇宙そのものがどこかに存在しているっていうのは、なんか気持ち悪くないですか？
戸谷：それはね、確かに気持ち悪いですよ。ただ、我々が認識できるのは、この空間3次元と時間1次元、この4次元時空が膨張しているということだけなんです。それ以外のことは感知できない。例えば超弦理論みたいに「宇宙は20何次元だ」という理論もありますけれど、今のところは仮説に過ぎない。アインシュタインの一般相対性理論だって、この4次元時空のみに適用できるものであって、それ以上の多次元なんて必要としていないんです。科学的には根拠がないので、「わからない」というのが正しい。
堀江：わからないままだと、何か気持ち悪くないですか？
戸谷：気持ち悪いです。私も宇宙がどう始まったのか知りたくてこの分野に入ってきたわけですから。でも科学者としては、観測、実験、事実で検証されたものしか「正しい」とは言えないんです。だからどんなに偉い先生が言っても、検証できない以上は仮説に過ぎないわけですよ。
暗黒物質（ダークマター）は「確実にある」
堀江：今回のお話は、その暗黒物質の分布とかの話だと思うんですけど、多少はそういうものが宇宙の起源を遡る上で役に立つんですか？
戸谷：宇宙がどう生まれたかまで遡るかというと、そこまで今すぐには繋がらないですね。ただ、暗黒物質の問題は、とにかく宇宙に今、確実にあるわけです。身の回りにあちこちある。
堀江：「ある」というか「ありそうだな」ということは分かっているわけですよね。
戸谷：いや、確実にあるんです。これはもう全ての天文学者が認める事実で、我々の知っている普通の物質の5倍とか10倍の分量で宇宙全体に満ちている。これは間違いありません。で、これだけ大量にあるものが、いまだに「何かわからない」。で、今回の私の話は、もしかしたらその正体に繋がるヒントが見つかったかもしれない、という話なんです。ただ、正体がわかったからといって、じゃあ宇宙の始まりがわかるかというと、そこはなかなか簡単じゃないですね。
重力が証明する「見えない質量」の正体
堀江：なるほど。暗黒物質は計算上はあるはずだし、広く分布しているはずだ。だけどそれは観測できないという。
戸谷：いや、観測はしているんですよ。重力によってその存在を知っているんです。例えば、太陽の周りを地球が回っている運動から太陽の質量がわかるように、銀河系の回転と星の運動を測ると、光っている星の重さだけでは説明がつかないくらい、全体として質量が多いんです。重力理論は検証され尽くしていますから、間違いはない。だとすると、観測事実として暗黒物質はあるんです。ただ正体が、重力でしか認識できていなかったので、これまでは全くわからなかったということなんですね。
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