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ビッグバン 元素 誕生 6


誕生時には、素粒子よりも小さかった私たちの宇宙。この極微の宇宙は、無から誕生したといわれます。

25億年前の嫌気性細菌の大量死と、赤道直下まで大氷河に被われた、24億年前の全球凍結(スノーボールアース)が、効率的にエネルギー変換をするシアノバクテリアを生き残らせ、暖かくなった地球上で、大繁栄させることになりました。 5億5000万年前に、超大陸の形成過程で大規模な造山・火山活動が発生し、エディアカラ生物群は絶滅しました。この危機が、現存する全ての動物の先祖が突然に誕生した、5億4000万年前の、驚異のカンブリア大爆発(第2部で詳述します)の伏線になったと思われます。, 4億4000万年前に、85%の生物種が絶滅しました。それまで栄えていた、オウムガイ、筆石、コノドント、三葉虫などが、大量死したのです。原因は、5000~6000光年離れたところで起こった、超新星爆発と考えられます。大量のガンマ線が、瞬間的に地球へ降り注ぎました。他に、激しい大陸の造山運動が原因になったという説が、あります。, 4億年前に、まず植物と節足動物が地上への進出を果たしました。巨大な海サソリなどの節足動物が住む海を逃げて、陸を目指した魚類の一種が、3億7000万年前頃に両生類に進化しました。, 3億7000万年前に再び氷河が地球を襲い、82%の生物が絶滅しました。その後、3億2000万年前頃に、爬虫類が誕生しました。, 2億5000万年前に、知られている限りでは最大の絶滅が発生しました。地球上に住んでいた生物種の95%が絶滅したと、考えられています。 土星の衛星エンケラドスの表面は、純度の高い氷の層によって被われ、その層を突き破って水が噴出している画像が、宇宙探査船によって得られました。, 自然環境は、一瞬も休むことなく変化し続けています。一日の間にも太陽が動き、気温が上下し、風が変化します。四季の変化も大きい。長期的な気候変動が、環境の変化にさらに輪をかけます。
水分子の形成の過程を考えれば、大量の水分子の存在は容易に納得できます。, 分光分析や電波観測によって、水分子以外に、次のような分子が星間雲に存在していることが、証明されています。メタン、メタノール、エタノール、一酸化炭素、二酸化炭素、アミノ酸、核酸塩基、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、塩化ナトリウム、塩酸、酢酸、ケイ酸塩、アンモニア、ホルムアルデヒド、アセチレン、エチレン、ベンゼン、ダイヤなど。 この「無」という言葉を厳密に思索すると、知覚することは勿論、私たちには認識もできない認知の地平のかなたから、私たちの宇宙が誕生したと結論づけざるを得ません。, その「かなた」に何があるのかについては、いろいろな理論があります。ここでは、ブレーン(メンブレーン、膜)という概念を取り入れた、超ひも理論を採用します。, 縦・横・高さで規定される私たちの宇宙は、3次元空間の宇宙です。これに1次元の時間を加えて、4次元時空という言い方をします。私たちの宇宙は、10次元または11次元時空の中に存在しています。 ビッグバン理論によると,我 々の宇宙は誕生後100分 の1



生物は、環境の激変を乗り越えて生き延びるために、最も基本的な遺伝子の構造を、極端に単純化させることによって、安定にしました。物理化学的環境が劇的に変化しても、遺伝子の骨格が、決定的なダメージを受けないようにしたのです。, DNAの最外側は、ヒストンというタンパク質で被われています。ヒストンは強い塩基性のタンパク質で、酸性のDNAと高い親和性を示します。すなわち、遺伝子のとても安定した皮膜といえます。 遺伝子の発現は、どのような環境の激変にも耐えられるように、とても柔軟になっています。, 教科書的には、一つの遺伝子が一つのタンパク質を作る、ということになっています。タンパク質の種類は10万を超えるので、遺伝子解析が進む前は、10万以上の遺伝子があると、考えられていました。 高密度とはいっても、地球上の雲の中の分子密度に比べれば、真空とほとんど変わりません。近傍の恒星からのエネルギーが結合を助けますが、極低温の空間での結合になります。人間の尺度からは、途方もなく長い時間をかけて、分子進化は進むのです。, ここで注目すべき分子は、水分子です。宇宙空間で、水素、ヘリウムに次いで3番目に多い酸素原子。その1個に、水素原子2個が結合した単純な分子です。互いに電子を共有する、非常に安定した化学結合によって、水分子は構築されています。 10 -6 秒後頃に陽子と中性子が誕生。ビッグバンが終了する38万年後には、最も単純な原子である水素原子が誕生しました。 現在の宇宙には、水素原子が圧倒的といえるほど大量に存在し、全原子の75 ただし、背景にある話のスケールが余りにも大きいので、この絵を見て、私の言葉を直感的に理解することは、できないと思います。この絵の詳細な説明をあとでします。, 今、地球上の生命体である私たち人類が、ここに存在しています。なにやら意味ありげなこの生命体は、どのようにして存在するようになったのでしょうか? 逆に、同じアミノ酸配列が、異なる機能を持つことがあります。すなわち、
地球が冷えてから、地球へ落下した無数の彗星が、海水の大部分の供給源になりました。広大な海原の水が、はるか彼方の太陽系外縁から供給されたことを知ると、宇宙の無限のロマンを感じます。 そこから先は、質的に異なる事象の進化を辿ることになります。生命構築のもとになった分子や原子の進化、さらに地球が誕生することになった星の進化が、視界に入ってきます。, 宇宙の進化を過去へ辿ると、ついにはビッグバンが見えてきます。

25% ) 宇宙マイクロ波背景輻射宇宙マイクロ波背景輻射 インフレーション終了の前後に、クオークやレプトンなどの素粒子が作られました。10-6秒後頃に陽子と中性子が誕生。ビッグバンが終了する38万年後には、最も単純な原子である水素原子が誕生しました。, 現在の宇宙には、水素原子が圧倒的といえるほど大量に存在し、全原子の75%を占めています。 私たちの先祖は、ネズミのように小さかったおかげで、酸素を大量には必要とせず、この危機を乗り切ったのです。地上の覇者がいなくなたった広大な大地で、哺乳類の進化が始まり、今私たちがここにいます。, この宇宙に存在する地球に誕生した生命を、危機は日常的に襲います。ここからは、生物がどのようにして危機に対応できるようになったのかを、説明します。, まず、 ビッグバンから 20 分後 には、宇宙の温度は 核融合 が起こる程度にまで低下したため、この合成過程が終了しました。 この時点で元素の存在比は固定し、三重水素等の放射性同位体が崩壊するだけになりま …

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, November 18, 2020

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