ウォール・ストリート・ジャーナル、BBC、タイムズなど各紙で絶賛されているのが『THE UNIVERSE IN A BOX 箱の中の宇宙』（アンドリュー・ポンチェン著、竹内薫訳）だ。ダークマター、銀河の誕生、ブラックホール、マルチバース…。宇宙はあまりにも広大で、最新の理論や重力波望遠鏡による観察だけでは、そのすべてを見通すことはできない。そこに現れた救世主が「シミュレーション」だ。本書では、若き天才宇宙学者がビックバンから現在まで「ぶっとんだ宇宙の全体像」を提示する。「コンピュータシミュレーションで描かれる宇宙の詳細な歴史と科学者たちの奮闘。科学の魅力を伝える圧巻の一冊」野村泰紀（理論物理学者・UCバークレー教授）、「この世はシミュレーション？――コンピュータという箱の中に模擬宇宙を精密に創った研究者だからこそ語れる、生々しい最新宇宙観」橋本幸士（理論物理学者・京都大学教授）、「自称世界一のヲタク少年が語る全宇宙シミュレーション。綾なす銀河の網目から生命の起源までを司る、宇宙のダークな謎に迫るスリルあふれる物語」全卓樹（理論物理学者、『銀河の片隅で科学夜話』著者）と絶賛されている。本稿では、その内容の一部を特別に掲載する。
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「ダークエネルギー」はあらゆる場所にある
今日、宇宙を押し広げているものはすべて「ダークエネルギー」と呼ばれ、銀河を引き寄せている「ダークマター」と対をなしている。
ダークエネルギーの影響は、太陽系や銀河系スケールでは測定可能なインパクトがないため、非常に弱いものに違いない。しかし、弱いダークエネルギーであっても、非常に大きなスケールでは重要な意味を持つ。アインシュタインはこれを「宇宙定数」と呼んだ。
ダークエネルギーは非常に微弱で、私たちの惑星や太陽系、銀河系でも無視できるほどだが、空の空間を含む「あらゆる場所」で見つかる。
そのため、その影響は距離とともに劇的に増幅され、全体としては物質を凌駕しているように見える。
ダークエネルギーは、宇宙のすべての存在の約70パーセントを占めている。さらに、（ダークマターであれ、目に見えるものであれ）物質は宇宙が膨張するにつれて薄まるが、ダークエネルギーは薄まらない。
だから、最終的には、ダークエネルギーが宇宙全体のほぼ100パーセントを占めるようになるだろう。
衰えて死んでいく星々
現在の予測にもとづけば、今後1000億年以上にわたって、ダークエネルギーは銀河の形成を完全に止めるほど支配的になり、残った星々は衰えて死ぬだろう。
この時点で、宇宙の規模は120億年ごとに倍増するパターンに入り、はるかに遅いとはいえ、驚くほどインフレーションを彷彿とさせる方法で膨張し続けるようになる。
インフレーションが宇宙の始まりを決めるように、微弱だがどこにでも存在するダークエネルギーの存在が、宇宙の終わりを決めるかもしれない。まだ確証はない。
2009年から2011年まで、私は宇宙物理学者で作家のケイティ・マックとオフィスをシェアしていた。彼女は、素晴らしいオフィスメイトであるにもかかわらず、文明の最終的な終焉に関する陽気な議論に永遠に取り憑かれているようだった。
そして彼女は、私たちが最終的な運命について、さまざまなバージョンを研究できるように、文字どおり本を書いた。
示唆に富んでいるとはいえ、このような非常に長期的な影響は、銀河系の中心にあるブラックホールの破壊力ほどには私から睡眠時間を奪わない。
ダークエネルギーは、自然をより深く理解するための手がかりとして、より即効性がある。たとえば、それは、量子重力について何か教えてくれるかもしれない。
理解にはまだ遠い
シミュレーションでダークエネルギーの可能なタイプを実験し、インフレーションによる量子ランダム性が、重力、ダークマター、ダークエネルギーとどのように相互作用し、現在私たちが見ているものを形作っているのかを理解することは、私たちが前に進むための一つの方法だ。
現状では、ダークエネルギーが私たちに何を伝えようとしているのかを理解するにはほど遠い。
しかし、私たちにはデジタル実験室があり、そこでもう少し理解が進むまでいじくり回すことができる。
（本原稿は、アンドリュー・ポンチェン著『THE UNIVERSE IN A BOX 箱の中の宇宙』〈竹内薫訳〉を編集、抜粋したものです）
「本当のところ」を知りたい人のための本――訳者より
著者のポンツェンは、新進気鋭の宇宙論学者（コスモロジスト）であり、現在はユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの教授を務めている（近々、ダラム大学に移るとのこと）。コンピューターシミュレーションのスペシャリストで、多数の論文の他に、学術計算用のソフトウェアの作者でもある。
一昔前と違って、今では、理論と実験をつなぐコンピューターシミュレーションは、重要性を増し、宇宙論だけでなく、さまざまな分野で花形といってもいい存在に躍り出た。実際、この本を読めば、シミュレーションなしにダークマターやダークエネルギーが市民権を得ることはなかっただろうと推測できる。
また、ブラックホールの衝突による重力波が検出できたのも、その背後に無数のシミュレーションがあったからだ。ポンツェンは、そんな物理学の花形の「今」について、かなり突っ込んだ解説をしてくれる。突っ込んだ解説というのは、物理学者や天文学者が本当は何をしているのかについて、きちんと書いてくれている、という意味である。
本来ならば、「はーい、難しいシミュレーションをするとこうなりまーす」と、端折ってしまうような内容を克明に描いてくれる。この本以外で、宇宙論シミュレーションの実際について知ろうと思ったら、何年も勉強して、大学院まで行って、専門論文を読むしかないだろう。
本国イギリスでこの本が絶賛されている理由は、まさに、お茶を濁すようなことをせず、本気で読者に真実を伝えようという情熱が評価されているからだ。
ダークマターやダークエネルギーを組み込んだシミュレーションが成熟して初めて、物理学者と天文学者たちは「ああ、ダークマターやダークエネルギーって、実在するんだな」と、納得したのであり、最初からダークマターやダークエネルギーを追求していた人々は、無謀か先見の明があったかのどちらかだと思う。
現在、ダークマターとダークエネルギーの存在に根本的な異議を唱えている物理学者や天文学者は、ほとんどいないと思うが、その影には、無数のコンピューター・シミュレーションと、プログラムを書き続けた研究者たちの努力があったのだ。
本書は、最新の宇宙論の入門書として予備知識ゼロから読めるように書かれているが、一切のごまかしがなく、きちんと宇宙論シミュレーションの奥義まで紹介してくれる。
重厚な読後感が残る名著だと思う。
■新刊書籍のご案内
アンドリュー・ポンチェン【著】、竹内薫【訳】
定価2420円（本体2200円＋税）
☆全世界11カ国発刊のベストセラー！ 若き天才宇宙学者が描く最新のぶっとんだ宇宙論!!☆
野村泰紀（理論物理学者・UCバークレー教授）
「コンピュータシミュレーションで描かれる宇宙の詳細な歴史と科学者たちの奮闘。科学の魅力を伝える圧巻の一冊」
橋本幸士（理論物理学者・京都大学教授）
「この世はシミュレーション？――コンピュータという箱の中に模擬宇宙を精密に創った研究者だからこそ語れる、生々しい最新宇宙観」
全卓樹（理論物理学者、『銀河の片隅で科学夜話』著者）
「自称世界一のヲタク少年が語る全宇宙シミュレーション。綾なす銀河の網目から生命の起源までを司る、宇宙のダークな謎に迫るスリルあふれる物語」
ウォール・ストリート・ジャーナル紙
「エレガントに書かれている。宇宙論の最前線からの爽快で率直なレポート」
タイムズ紙
「優れた書き手が登場した。複雑なテーマであるにもかかわらず、本書は見事な軽い筆致で読み進むことができる」
BBC
「この本が見事なのは、最新の宇宙論を地に足をつけたものにしていることだ」
ジム・アル・カリーリ（理論物理学者『量子力学で生命の謎を解く』著書）
「望遠鏡や顕微鏡のことは忘れよう。ポンチェンの実験室は彼のコンピューターの中にあり、それは急速に科学で最も重要なツールになりつつある」
フィリップ・プルマン（『ライラの冒険』著者）
「本書は宇宙の謎を解き明かした先駆的な科学者たちの物語を明らかにする。明るく、挑発的で、大胆な本書は、宇宙に興味を持つすべての人に最適の一冊である」
