宇宙のはじまりから現在、そして未来へ – 138億年の壮大な物語
目次
夜空を見上げると無数の星が輝いています。それらは一体いつ、どのように生まれ、私たちの世界へと繋 がっているのでしょうか。宇宙の起源から現在に至るまでの壮大な歴史には、ドラマチックな出来事が数多 く詰まっています。本記事では、ビッグバン（大爆発）による宇宙誕生から始まり、星や銀河の誕生、太陽系 と地球の形成、生命の誕生、人類の宇宙への挑戦、そして果ては宇宙の未来と終焉の仮説まで、ワクワクす るストーリー仕立てで辿ってみましょう。
ビッグバン理論と宇宙の始まり
今から約138億年前、私たちの宇宙はそれ以前には存在しなかった時空間の「無」から突然誕生したと考 えられています 。この瞬間に起こったとされるのがビッグバン（大爆発）です。ビッグバン直前 の極限状態では、空間も時間もない無の状態だったと考えられますが、その無の中でインフレーションと呼 ばれる超高速の膨張が発生し、そのエネルギーが引き金となって超高温・超高密度の火の玉のような宇宙が 生まれました 。ビッグバン理論によれば、宇宙はこの火の玉状態から猛烈な勢いで膨張と冷却を始 め、現在まで膨張を続けています 。言い換えると、私たちの宇宙は138億年前のビッグバンという「始ま りの瞬間」に生まれ、そこから今日に至るまで絶え間なく広がり続けているのです 。
ビッグバン直後の宇宙は想像を絶する高温状態でした。誕生直後の僅かな瞬間には、現在知られる物理法 則すら統一された極限環境にありました。やがて宇宙誕生から10−36秒後から10−34秒後の間に急激なインフレーション（指数関数的な膨張）が起こり、宇宙のサイズは一瞬で桁違いに拡 大したと考えられています 。このインフレーションにより宇宙は均一化し、その後のビッグバンの種がま かれました。インフレーションが終わると膨張はやや穏やかになり、超高温だった宇宙は徐々に温度を下げ ていきます。ほんのわずかな時間の中で、宇宙誕生のドラマが幕を開けたのです。
宇宙初期の物質の形成
ビッグバンから瞬く間に経過した直後の宇宙では、極限の高温エネルギーから素粒子（光子、 クォークなど）の海が生まれました 。宇宙は膨張に伴い急速に冷えていき、まずクォーク同士が結合して 陽子や中性子といった原子核の構成要素が形成されます 。ビッグバンからわずか3分後には、陽子・中性子が集まって水素やヘリウムのような軽い元素の原子核が できあがるまでに冷却が進みました 。この過程は「ビッグバン核合成」と呼ばれ、現在宇宙にある水素 やヘリウムの多くがこのときに作られたとされています。
その後もしばらく初期宇宙は数千度以上の高温状態が続き、陽子（原子核）と電子、それに光子（光の粒 子）が飛び交うプラズマ状態でした 。高温のプラズマの中では光（電磁波）は直進することがで きず、霧がかかったように不透明な宇宙でした。しかしビッグバンから約38万年が経過し、宇宙の温度が約 3000K（摂氏約2700度）まで下がると状況が変わります 。この温度では陽子と電子が結合して最初の 中性原子（主に水素原子）を形成できるようになり、宇宙全体が電気的に中性になります 。電子に 散乱されて飛べなかった光子たちもこの時点で初めて自由に直進できるようになり、宇宙は霧が晴れたよう に透き通りました 。この出来事を「宇宙の晴れ上がり」といい、晴れ上がりの際に放たれた光は 現在では宇宙背景放射（マイクロ波背景放射）という微かな残光として観測されています 。私たちがテレビのノイズなどで見る微弱な電波のざわめきの中にも、この宇宙誕生の名残が含まれてい るのです。
星と銀河の誕生
1 2 3 4 5 6 7 7 7 8 9 8 8 9 1
宇宙の晴れ上がりによって光が駆け巡り始めた後も、宇宙は膨張と冷却を続けました。やがて原子となっ た水素やヘリウムなどのガスが重力によって少しずつ集まり始めます。暗黒の宇宙に最初の星の光が灯るま で、しばらく“宇宙の暗黒時代”が続きましたが、ビッグバンから数億年ほど経つ頃、ついに第一世代の恒 星たちが誕生したと考えられています。最新の観測によれば、宇宙誕生から約2億5千万〜3億5千万年後 （約13億4千万年前）の時期に宇宙最初の星が生まれ、暗黒の宇宙に初めて星明かりが広がったようです 。こうして宇宙は“宇宙の夜明け”を迎え、明るい星々の輝きが満ちていきました。
初期の星々（いわゆる人口III型星）は、水素とヘリウムしか持たない非常に巨大な星だったと考 えられます。彼らは高温高圧の核融合によって光り輝き、数百万年という短い寿命で超新星爆発を起こして最 期を迎えました。その超新星爆発は、宇宙に炭素・酸素・鉄などの重い元素を撒き散らします。重元 素は次世代の星の材料となり、世代を経るごとに星々は多様な元素を含むようになっていきました。星は互 いに重力で引き合い、群れを成して銀河を形成します。宇宙誕生から約5億〜10億年が経つ頃には、 いくつもの銀河が誕生し始めました。やがて現在観測されるような巨大銀河団へと成長していき、宇宙は星 と銀河で満ちあふれるようになったのです。
私たちの住む天の川銀河（銀河系）も、無数の星々とガスからなる渦巻銀河の一つです。この銀 河系では、約46億年前に一つの星が生まれました。それが私たちの太陽です。太陽は宇宙誕生から 約92億年後に生まれた、比較的後世の恒星と言えます。太陽の誕生にまつわる物語は、次の太陽系形成へと 続いていきます。
太陽系と地球の形成
今から約46億年前、銀河系の一隅にあった星間ガスと塵の分子雲が何らかのきっかけで収縮を始 めました。その原因としては近くの超新星爆発の衝撃波などが指摘されています 。収縮したガスと塵は中 心に原始太陽を誕生させ、周囲には円盤状に渦巻く原始惑星系円盤が形成されました 。 中心部では高密度になった水素ガスに核融合が起こり、眩しい光と熱を放つ太陽が誕生します 。太陽はそ の質量にして太陽系全体の99%以上の物質を抱え込み、中心で輝き始めました。一方、円盤の外側では塵や ガスが互いに衝突・合体を繰り返し、大小様々な原始惑星が形作られていきます 。こうして太陽の周りに は8つの惑星をはじめ無数の小天体が生まれ、太陽系が完成しました。
太陽系第三惑星である地球もこの中で誕生しました。地球は46億年前、微惑星と呼ばれる岩石片 の衝突・合体によって形成されました 。誕生直後の地球は、激しい隕石衝突によって表面がドロドロに溶 けたマグマの海（マグマオーシャン）に覆われていました 。やがて衝突の頻度が下がり地表が冷えてくる と、水蒸気が凝結して最初の雨が降り始めます 。初めのうちは降り注いだ雨も熱で蒸発してしまいました が、時間と共に地表の温度が下がり続け、地表に水が溜まるようになりました 。地球誕生から約2億年後 の44億年前には、最初の海が出現したと考えられています 。その後も大小の天体衝突で海が蒸発 する事件が繰り返されましたが、約40億年前までには地球環境も安定し、海が恒常的に存在できる状態にな りました 。こうして穏やかな海をたたえた地球は、いよいよ生命誕生の舞台となるのです。
生命の起源の可能性
地球環境が安定し豊かな海が生まれると、その中で生命が誕生する条件が整いました。では生命 はいつ、どのようにして誕生したのでしょうか？現在わかっている限りでは、地球最古の生命の痕跡は約40 億年前の地層の中から見つかっています 。例えばグリーンランドの約38億年前の岩石には、生物由来の 炭素同位体の痕跡が確認されています。こうした証拠から、遅くとも今から40億年前には地球上に何らかの 原始的な生命が存在していたと考えられます 。
もっとも、生命の具体的な起源については今なお多くの謎に包まれています。しかし科学者たちはいくつ かの興味深い仮説を提唱しています。一つは、原始地球の海に溶け込んだメタンやアンモニアなどのガスと 水が雷やUV放射を受けて有機物のスープ（原始スープ）を形成し、そこからアミノ酸や核酸といっ 10 11 12 13 14 15 15 16 17 18 19 20 21 2 た生命の材料が合成されたという説です。実際、1950年代に行われたミラー博士らの実験では、原始大気を 模した混合ガスに放電（雷の模擬）することでアミノ酸が生成することが示されました。この結果は、生命 の材料が自然な化学反応でできうることを示唆しています。
また別の説では、海底の熱水噴出孔（ブラックスモーカー）のような環境こそが生命の揺りかご だった可能性が指摘されています。深海の火山活動で噴き出す熱水には豊富な鉱物とエネルギーが含まれて おり、そこに有機物が濃縮されて初めの生化学反応が起こったのではないか、という考え方です 。さらに ロマンあふれる仮説として、生命の種（有機物あるいは微生物）が元々宇宙に広がっており、隕石や 彗星によって地球にもたらされたというパンスペルミア説もあります 。たとえば隕石の中からア ミノ酸が見つかったり、宇宙空間に有機分子が存在することが判明したりしており、宇宙由来の材料が生命 誕生を助けた可能性は否定できません。
このように生命の起源には様々な可能性がありますが、いずれにせよ約40億年前には地球に“生きた化 学”が始まりました。それから長い時間を経て単細胞生物から多細胞生物へと進化が進み、約5億4千万年前の カンブリア爆発を経て生物多様性が花開きます。そして約20万年前、人類が誕生しました。地球上に生命が 芽生えてから現在に至るまで、実に気の遠くなるような時間をかけて生命は進化し続けてきたのです。
人類の宇宙探査
長い進化の果てに誕生した人類は、知的好奇心に突き動かされて再び星々へと目を向け始めました。大地 から空へ、そして宇宙へ——人類の宇宙進出の歴史はまさに新たな冒険の連続です。ここでは、その中でも 象徴的な出来事である「月面着陸」「宇宙ステーション」「火星探査」にスポットを当て、人類と宇宙の物 語をひも解いてみましょう。
月への第一歩：アポロ計画
1969年7月、人類はついに地球以外の天体へ足跡を刻みました。アメリカのアポロ11号ミッショ ンによって、人類は史上初めて月面着陸に成功したのです。ニール・アームストロング船長とバズ・ オルドリン飛行士の二名が月面に降り立ち、アームストロング船長は「これは一人の人間にとって小さな一 歩だが、人類にとって偉大な飛躍である」との名言を残しました。その言葉通り、この月面への第一歩は人 類史における大きな飛躍でした。月から見た地球の出（アースライズ）の写真は全世界に衝撃を与え、宇宙 から見た青い地球の美しさと儚さを私たちに教えてくれました。
アポロ計画による月面探査は11号から17号まで続き、合計12人の宇宙飛行士が月面を歩きました 。そ れ以降、人類はしばらく月から遠ざかりますが、21世紀に入り再び月や火星への有人探査が計画され始めて います。アポロから半世紀を経た今、各国や民間企業による新たな月計画（アルテミス計画など）が進行中 であり、再び人類が月に立つ日も近いでしょう。そしてその次の目標は、さらに遠い火星へ人類を送ることで す。
宇宙に暮らす：国際宇宙ステーション
人類が月に足跡を残した後、宇宙開発の舞台は地球周回軌道へと移りました。特に冷戦終結後は国際協力 による大型プロジェクトが進み、その代表例が国際宇宙ステーション（ISS）です。ISSは米ロをはじ め日本や欧州など世界15カ国以上が参加する有人宇宙施設で、地球上空約400kmを90分ほどで周回していま す。1998年に最初のモジュールが打ち上げられ、その後次々とパーツが追加されて組み立てられました。そ して2000年10月31日、アメリカ人宇宙飛行士のビル・シェパードとロシア人宇宙飛行士2名がソユーズロ ケットで宇宙へ飛び立ち、11月2日にISSへ初入居しました 。この瞬間から現在に至るまで、ISSには常に 誰かが滞在し続けており、人類は宇宙に継続的に居住していることになります 。 22 23 24 25 25 3
ISSでは各国のクルーが交代で長期滞在し、微小重力（無重力に近い環境）を利用した科学実験や地球観 測、宇宙医学の研究などが行われています。狭いモジュールの中で寝食を共にしながら、多国籍のクルーたち は協力してミッションを遂行しています。その様子はまさに宇宙に浮かぶ小さな国際村です。日本の実験棟 「きぼう」もISSの一部として活躍しており、そこでは日本人宇宙飛行士たちがタンパク質結晶生成実験など 最先端の研究を行ってきました。
ISSの意義は科学的成果だけでなく、人類が宇宙で生活し働くための貴重な知見をもたらしたことにもあ ります。宇宙放射線の影響や長期滞在による人体の変化、閉鎖空間でのチームワークなど、将来の月・火星 ミッションに向けた多くの教訓が得られています。宇宙に家を築き暮らすというSFのような夢が、ISSによっ て現実のものとなったのです。
火星を目指して：火星探査
月以外の惑星の中で、とりわけ人類の関心を集めてきたのが火星です。火星は地球のお隣の惑星 であり、かつて地球に似た環境だった可能性があるため、「第二の地球」や生命の存在可能性が議論されて きました。1960年代から各国は火星に探査機を送り始め、1976年にはアメリカのバイキング1号・ 2号が史上初めて火星表面への着陸に成功し、土壌分析や写真撮影を行いました。以降も火星探査は 続き、1997年にはNASAのマーズ・パスファインダーが着陸、搭載された小型ローバー「ソジャー ナ」が火星表面を走行して話題を呼びました。
21世紀に入ると、火星探査ローバーは一層本格化します。2004年にはスピリットとオポチュ ニティの双子ローバーが火星に到着し、それぞれ火星の地質を調査しました。特にオポチュニティは予 定を遥かに超える14年もの間稼働し続け、広大な平原を走破して火星にかつて水が存在した証拠を数多く発 見しました。2012年には大型ローバーキュリオシティが着陸し、火星に古代湖が存在していた痕跡 や有機物の存在を明らかにしています。
そして2021年、最新鋭の探査車パーサヴィアランス（Perseverance）が火星のイエロークレー ターに降り立ちました。パーサヴィアランスは生命の痕跡を探すことを主目的として設計されており、かつ て川が流れ込んで湖となっていたとされるクレーターで岩石試料の採取や分析を行っています 。このク レーターでは約35億年以上前に水が存在し、粘土鉱物が堆積していた証拠が見つかっており、当時そこに微 生物が生息していた可能性も考えられるのです 。実際、パーサヴィアランスが採取した岩石からは水が染 みこんだ痕跡や有機物（炭素化合物）が検出されており、「かつて火星に生命がいたのでは？」という期待 を高めています 。
パーサヴィアランスは採取した岩石試料を将来地球に持ち帰る火星サンプルリターン計画にも備 えており、人類による火星探査はいよいよ新たな段階に入ろうとしています 。また、将来的には有人 火星探査の計画も現実味を帯びてきました。NASAやスペースX社は2030年代以降に人類を火星に送ることを 目標に掲げており、現在そのための技術開発や実証実験が進められています。遠い神話の世界だった火星が、 人類の足跡で赤く染まる日も、そう遠くない未来かもしれません。
宇宙の未来：膨張する宇宙と終焉のシナリオ
ここまで宇宙の過去と現在を見てきましたが、最後に壮大なテーマとして宇宙の未来について考 えてみましょう。宇宙はビッグバン以来膨張を続けており、その膨張は21世紀の現在でも確認されていま す。しかも観測の結果、宇宙の膨張は重力によって減速するどころか、むしろ加速していることが判明しまし た。遠方の超新星の観測により1998年に初めて確認されたこの「宇宙膨張の加速」は、宇宙の約68%を占め るとされるダークエネルギー（暗黒エネルギー）の存在によるものと考えられています 。加速膨 張が続く限り、宇宙はこのまま永遠に広がりゆく可能性が高いようです。 26 26 27 28 29 30 4
では、この先宇宙は永遠に膨張し続けるのでしょうか？現在の物理学では、宇宙の終焉についていくつか の仮説が提唱されています 。第一の可能性は、膨張し続けた宇宙が最終的に何も起こらない静止状態 に至るという「熱的死」です。宇宙全体のエネルギーが行き渡り均一になってしまうと、高温の場所 から低温の場所へ熱が移動することがなくなり、あらゆる物理現象が停止します。それが宇宙の熱的死の状 態であり、事実上“宇宙の死”を意味します 。このシナリオでは宇宙は無限に膨張を続け、星々は燃え尽 き、ブラックホールすらも蒸発し、暗闇と虚無だけが残ると予測されます。
第二の仮説は「ビッグクランチ」と呼ばれるシナリオです。これは、今は膨張している宇宙もい ずれ減速し、引力が勝って収縮に転じる可能性を考えたものです。膨らみきった風船から空気が抜けるよう に宇宙全体がしぼみ始め、最後には一点に潰れて無限大の密度をもつ特異点へ回帰してしまう、というのが ビッグクランチの描像です 。この場合、宇宙は再び極限の火の玉状態へ戻り、その後新たなビッグバン が起こるかもしれない、という考え方もあります 。いわば宇宙が周期的に生まれ変わる「サイクル宇 宙論」のようなイメージです。
第三の仮説は、ダークエネルギーがもたらす破滅的な未来で、「ビッグリップ」と呼ばれます。 もしもダークエネルギーのエネルギー密度が時間とともに増加し続けるような性質であった場合、遠い将来 にはその斥力が重力や電磁力など全ての力を上回ってしまう可能性があります 。そうなると、まず銀河が バラバラに引き裂かれ、次に太陽系のような恒星系も崩壊し、最終的には星や惑星どころか原子や素粒子レ ベルで宇宙の全ての物質が引き裂かれてしまいます 。宇宙が文字通り引き裂かれて終わるこのシナリオが ビッグリップです。
さらに奇抜な仮説としては、「真空の崩壊」というものもあります。現在の宇宙は一見何もない 真空に満たされていますが、量子論的にはわずかなエネルギーを持つ真空状態（仮の真空＝偽の真空）であ る可能性があります 。もし宇宙がより安定した本当の真空状態に相転移すると、一瞬で宇宙全域にその影 響が広がり、今の物理法則ごと宇宙が書き換わってしまうというのが真空崩壊のアイデアです。これは極めて 仮説的な議論ですが、理論上は数十億年先どころか明日にでも起こり得るとも言われており、ある意味最も突 然かつ避けようのない終焉かもしれません 。
このように宇宙の終わりについてはいくつもの壮大な仮説がありますが、どのシナリオにせよ実際に訪れ るのは途方もなく遠い未来です。宇宙が熱的死に至るには現在から10100年（10の100乗年）以 上とも言われ、ビッグクランチやビッグリップの場合でも数百億年〜数兆年規模の時間が必要でしょう 。 人類どころか太陽系の寿命（あと約50億年で太陽は赤色巨星化し地球は飲み込まれる）すら遥かに超えたス ケールです。言い換えれば、私たち人類は宇宙の始まりから現在までの壮大な歴史を解明しつつあります が、その宇宙の未来は想像を超えるほど長大であり、私たちの存在は宇宙全史から見ればほんの瞬きほどの 短さなのかもしれません。
しかし、その“一瞬”の間に人類は宇宙を見つめ、宇宙へ飛び立ち、そして理解しようと挑んできました。 夜空に輝く星々は太古の昔から私たちの好奇心を刺激し、文明の発展とともに人類はついに自ら宇宙空間へ 踏み出しました。いま私たちは、宇宙誕生の物語を科学という方法で紐解き、過去を知ることで未来をも予 測しようとしています。いつの日か人類は地球という揺りかごを出て、他の星々へ旅立つかもしれません。そ の旅路の先で、生命や知性を育む別の“地球”に巡り合う可能性もあるでしょう。
宇宙の物語は途方もなくスケールの大きなものです。138億年前のビッグバンに始まり、星と銀河が生ま れ、私たちの地球と生命が育まれ、人類が誕生して宇宙へと手を伸ばした現在まで——その壮大な歴史を振 り返ると、改めて宇宙の神秘とロマンを感じずにはいられません。そして物語はこれからも続いていきます。 宇宙が最終的にどのような結末を迎えるとしても、それは気の遠くなる未来のこと。私たち人類は今という 時代に宇宙を知り、宇宙へ挑み、その奇跡のような体験を次世代へ語り継いでいく使命があります。広大な 宇宙に浮かぶ小さな地球から、果てしない宇宙への旅に想いを馳せながら、これからも人類は一歩一歩、未 知のフロンティアを切り拓いていくでしょう。 31 32 33 34 34 30 30 35 36 37 5
【参考文献】※以下は記事内容の参考にした情報源です。
【51】理科年表 オフィシャルサイト Q&A「宇宙はど のようにして作られたのですか？」(2008)
【4】東京大学 UTokyo FOCUS「見えてきた「宇宙のは じまり」ビッグバン直前の一瞬を説く「インフレーション理論」」(2015)
【30】Sci.News「First Generation of Stars Emerged 250-350 Million Years after Big Bang, Astronomers Say」(2021)
【10】NASA Science「Solar System Facts – Formation」(2023)
【14】JAMSTEC BASE「最初の生命はどこで生まれたのか？〜「液体/超臨界CO₂仮説」前編」(2023)
【11】学研キッズネット「地球で最初の生き物は、いつ、どこで生まれたの？」(閲覧 日: 2025年)
【31】HISTORY.com「1969 Moon Landing: Apollo 11’s History」(最終更新: 2025)
【36】NASA.gov「Oct. 31, 2000, Launch of First Crew to ISS」(2015)
【38】NASA Science「Mars Sample Return – Jezero Crater Landing Site」 (閲覧日: 2025年)
【46】NASA.gov「Perseverance Rover Finds Intriguing Mars Rock」(2024)
【23】GIGAZINE「「宇宙の終わり」について考えられる4つの可能性」(2018)
【25】GIGAZINE同記事より「宇宙の熱的死」の解説
【26】GIGAZINE同記 事より「ビッグクランチ」の解説
【27】GIGAZINE同記事より「ビッグリップ」の 解説
【20】Yahoo知恵袋転載「宇宙の終焉にはどんな説がある？」(2018) 宇宙はどのようにして作られたのですか？ | 理科年表オフィシャルサイト https://official.rikanenpyo.jp/posts/6647 見えてきた「宇宙のはじまり」 | 東京大学 https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/ja/features/f_00066.html First Generation of Stars Emerged 250-350 Million Years after Big Bang, Astronomers Say | Sci.News https://www.sci.news/astronomy/first-generation-stars-big-bang-09796.html Solar System: Facts – NASA Science https://science.nasa.gov/solar-system/solar-system-facts/ 最初の生命はどこで生まれたのか？ 謎の解明に迫る「新説」とは 〜「液体/超 臨界CO₂仮説」 前編｜JAMSTEC BASE https://www.jamstec.go.jp/j/pr/topics/explore-20230626/ 地球46億年の歴史と生命進化のストーリー | JAMSTEC×Splatoon 2 … https://www.jamstec.go.jp/sp2/column/04/ 5 38 3 10 12 21 16 39 24 25 26 27 31 32 33 34 30 40 1 4 5 7 8 2 3 6 9 38 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 6 生命の起源 – Wikipedia https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%94%9F%E5%91%BD%E3%81%AE%E8%B5%B7%E6%BA%90 1969 Moon Landing – Date, Facts, Video | HISTORY https://www.history.com/articles/moon-landing-1969 Oct. 31, 2000, Launch of First Crew to International Space Station – NASA https://www.nasa.gov/image-article/oct-31-2000-launch-of-first-crew-international-space-station/ Mars Sample Return – NASA Science https://science.nasa.gov/mission/mars-sample-return/ NASA’s Perseverance Rover Scientists Find Intriguing Mars Rock – NASA https://www.nasa.gov/missions/mars-2020-perseverance/perseverance-rover/nasas-perseverance-rover-scientists-findintriguing-mars-rock/ 「宇宙の終わり」について現代の物理学から予想される4つの可能性とは？ – GIGAZINE https://gigazine.net/news/20180822-universe-end-possibility/ 140億年以上膨張し続けている宇宙はどのような終わりを迎えるのか？ https://gigazine.net/news/20231212-destroy-the-universe/ 地球で最初の生き物は、いつ、どこで生まれたの？ | 陸の動物 https://kids.gakken.co.jp/kagaku/kagaku110/science0144/ 23 24 25 26 28 29 27 30 31 32 33 34 35 36 40 37 39 7
