東京工業大学 特任准教授佐々木貴教

天文学ミニ講義～世界観・宇宙観・生命観の大変革～

今日みなさんにお話しすること

✤ 「天文学」の歴史

✤ 「宇宙」とは？

✤ 宇宙の「大きさ」と「歴史」

✤ 太陽系「外」の惑星系の発見

✤ 宇宙は「地球」であふれてる！

「天文学」の歴史

天文学の歴史１：古代人の宇宙観

古代インドの宇宙観 古代エジプトの宇宙観

・神話の主題としての宇宙の起源・神により宇宙や生命の誕生や死が決定されている　　→ 「科学」や「天文学」ではない

天文学の歴史２：天動説

アリストテレスの宇宙体系 地球の周りを惑星や太陽が回る・複雑な円運動の組み合わせにより惑星の動きを説明　　→ 惑星の逆行運動も説明可、ただし極めて複雑になる　“宇宙はもっと単純で美しい体系であるはず（あるべき）”

天文学の歴史３：地動説

ニコラウス・コペルニクス（1473-1543）・地動説（太陽の周りを地球が回っている）　を最初に提唱した・地動説の集大成「天球の回転について」・コペルニクス的転回

ヨハネス・ケプラー（1571-1630）・観測データ →「ケプラーの法則」　惑星は太陽を焦点とする楕円運動をとる　惑星は面積速度一定の速度で動く　公転周期の２乗が長半径の３乗に比例

天文学の歴史３：地動説

ガリレオ・ガリレイ（1564-1642）・自作の望遠鏡による天体の観測　（木星のガリレオ衛星・金星・太陽黒点）　→ 地動説が正しいことを確信・宗教裁判「それでも地球は動いている」

アイザック・ニュートン（1642-1727）・近代物理学・微積分法の祖・万有引力の法則「プリンキピア」・ケプラーの法則を理論的に説明・地動説が正しいことを決定づけた

天文学の歴史４：銀河宇宙・膨張宇宙

恒星は限られた空間に円盤状に分布：「銀河宇宙」

　 宇宙は一点から始まり急激に膨張（ビッグバン）

天文学の歴史５：現代の天文学

宇宙図 http://www.nao.ac.jp/study/uchuzu

天文学が扱う「宇宙」

「宇宙」とは？

四方上下謂之宇（四方上下、これを宇と謂う）「宇」＝空間の概念

往古来今謂之宙（往古来今、これを宙と謂う）「宙」＝時間の概念

宇宙の研究 ＝ 空間や時間の始まりや果てを考える

宇宙の空間的拡がり（宇宙の階層構造）

サイズ小 サイズ大

惑星

恒星（惑星系）

銀河 宇宙の大規模構造

銀河群・銀河団

宇宙の歴史を１年で表すと

137億年前（宇宙誕生）

現在

1/1 12/313月 5月 7月 9月 11月

太陽系が生まれたのは何月何日？地球が形成されたのは何月何日？生命が誕生したのは何月何日？人類が誕生したのは何月何日？

宇宙の歴史を１年で表すと

137億年前（宇宙誕生）

現在

1/1 12/313月 5月 7月 9月 11月

太陽系が生まれたのは8月20日地球が形成されたのは8月31日生命が誕生したのは9月16日人類が誕生したのは12月31日23時52分！明治時代の始まりは12月31日23時59分59.6秒！

太陽系から太陽系外へ

太陽系外惑星

太陽系：太陽を中心とする我々の住む惑星系　　　　（水・金・地・火・木・土・天・海）

太陽系外惑星：太陽以外の恒星の周りを回る惑星系

Mayor & Queloz (スイスの観測チーム)ペガサス座51番星の周りに “Hot Jupiter” が存在！

1995年10月

人類初の太陽系外惑星検出

太陽系外惑星が続々と見つかる

発見年

発見数

太陽系外惑星系

多種多様な太陽系外惑星系が発見されている生命を宿す「第二の地球」は存在するのか？

ケプラー宇宙望遠鏡2009年3月に打ち上げトランジット観測により主に系外地球型惑星を探索

宇宙は地球であふれてる！

地球サイズ

スーパーアースサイズ

海王星サイズ

木星サイズ

それ以上

水が液体で存在できる領域

太陽系外惑星に生命は存在するか？

ハビタブル・プラネット

「第二の地球」の発見へ向けて・1995年　巨大ガス惑星の発見・2002年　惑星大気の観測・2005年　惑星赤外線輻射（惑星の温度）の検出・2007年　Super-Earth系の発見・2008年　惑星の直接撮像・2010年　地球型惑星・Habitable Planet の発見・20xx年　系外惑星リング・衛星の発見・20xx年　地球型惑星の直接検出（測光＆分光）・20xx年　地球型惑星の大気・バイオマーカー同定・20xx年　地球外生命の発見！

フェルミのパラドックス

エンリコ・フェルミ（1901-1954）

Where are they?地球に似た惑星は恒星系の中で典型的に形成されうる ＝ 地球外文明はたくさんある？

これまで地球外文明との接触の証拠は皆無である = 地球外文明は存在しない？

天文学・生物学・数学・宇宙生物学等を巻き込む議論

・研究者（大学・天文台・JAXA・NASA）・技術者（工学実験・望遠鏡・探査機）・宇宙飛行士・サイエンスコミュニケーター（科学館・講演会）・マスコミ（テレビ・新聞・出版）・CGクリエーター（科学映像・教科書）・宇宙旅行会社（ベンチャー企業）・政治家（宇宙開発事業の振興）・SETI@home 　　　　　　　　　　　...etc

いかに「宇宙」を目指すか

僕が惑星科学者になるまで幼少期：保育園を半分以上サボる小学校：ファミコンにはまる（ソフト約350本）中学校：スーファミにはまる（ソフト約150本）高校：数学物理が苦手、国語が超得意浪人：自宅で自由に勉強（研究者と同じ生活？）大学：読書にはまる（小説を中心に約1冊/1日）学科選び：地球のスペシャリストになろう！修士課程：観測・理論・数理生物学！？博士課程：mixiのオフ会にはまる

→ なんだかんだでプロの惑星科学者へ