ウォール・ストリート・ジャーナル、BBC、タイムズなど各メディア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「ぶっとんだ宇宙論」を提示する。本稿では、東京大学教授の西成活裕氏に本書の魅力を寄稿いただいた。（ダイヤモンド社書籍編集局）
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宇宙のミステリーツアーと知的興奮
この読後の不思議な爽快感は何だろう。誰でも気になる宇宙の謎について、いったい何がその理解の肝になっているか、そして科学者はどのように悩み、どうやって解決しようとしているのか、その本音が面白いように理解できる。この高度なレベルの内容をほぼ予備知識無しでもスラスラ読めるのは奇跡に近いと思う。この爽快感は、きっと宇宙のミステリーツアーを高速で駆け抜けた知的興奮から来るのではないかと思う。
本書の分かりやすさの大きな理由は、著者の例えの上手さにあると思う。難しい概念は、必ず日常での分かりやすい例が添えられている。例えば宇宙空間に存在する見えない「ダークマター」が本書の主役だが、それをフォンデュ料理のネバネバ感で例えたり、宇宙初期のインフレーションという急膨張の様子は、ガラス職人がガラスを膨らます際の模様の変化で説明するなど、著者の持つイメージが正確に、そして鮮明に伝わってくるのだ。日常で例えようがないと思われる「不確定性原理」についても、カメラのシャッター速度を使ってさりげなく説明しているが、これも脱帽ものだと思うのでぜひ本書を見ていただきたい。
見えない95パーセントが宇宙を占める
本書のテーマは、まさにタイトルにある通りコンピューターという「箱」の中で宇宙全体をシミュレーションするという、極めて痛快で新しい研究だ。そのために重要となる要素が、我々には見えないダークマターとダークエネルギーである。これらで宇宙の約95％を占めているというから驚きだ。つまり我々が見えている「物質」は宇宙のたった5％にすぎず、これを見えない95％が動かしている、というのが今の宇宙論の考えである。
にわかに信じがたい話だが、著者ももちろん徹底的に疑いながら慎重に検討していく。この過程が正直に書かれているので、ますます結果に納得感が出てくる。これこそが科学で重要な姿勢であり、「未知の未知」がまだあるのではないか、と常に我々は謙虚でいなければならないのだ。
もちろん宇宙全体ではなく、地球に絞ってもシミュレーションは難しい。地球シミュレーションは天気予報の重要性もあってかなり研究が進んでいるが、やはり長期予測は難しいのだ。この話題に絡んで、この分野でノーベル賞を受賞した日本の真鍋淑郎先生の活躍もしっかりと本書で紹介されているのは嬉しい。そして地球と宇宙の大きな違いは、先ほど述べた「ダークなもの」が宇宙にはある事だ。
新しい科学の方法
普通ならば余計に難しくて敬遠してしまうかもしれないが、著者はむしろこれをチャンスだという。分からないので、いろいろとモデルを作ってシミュレーションで調べ、観測と比べる楽しみがあるのだ。シミュレーションは、対象を完璧に模擬するものではなく、対象を理解するためにある、と著者は説く。シミュレーションは現代の新しい科学の方法であり、その可能性は宇宙や地球だけでなく、人体や様々な社会現象などにも広がっている。スケールは違えど、どれも難しく、そして面白い。
最後に、本書では我々自身も実は未来の人のシミュレーションの中の存在なのか、というSF的なテーマの考察もしている。この結論が気になる人もぜひ本書を見ていただきたい。
東京大学 大学院工学系研究科 航空宇宙工学専攻 教授、渋滞学者。工学博士
車、人、インターネットなどの流れに生じる「渋滞学」やビジネスマンから家庭の主婦の生活にある無駄を改善する「無駄学」を専門とする。『渋滞学』（新潮選書）で講談社科学出版賞と日経BP・BizTech図書賞を受賞。その他の著書に『東大の先生! 文系の私に超わかりやすく高校の数学を教えてください!』（かんき出版）などがある。
（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〉に関連した書き下ろしです）
「本当のところ」を知りたい人のための本――訳者より
著者のポンチェンは、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。ポンチェンは、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」
