今回は、チコちゃんに叱られる! ▽“様”の謎▽空気の秘密▽だるまさんがころんだ 初回放送日: 2022年11月4日の番組内容を紹介。
なんで地球には空気があるの？
なんで地球には空気があるの？
本日の2つめ目の話題。
チコちゃん「ねぇねぇ岡村、この中で一番、空気を読むのが得意なステキな大人ってだーれ？」
岡村さんの指名で、濱口さんが回答者に。
チコちゃん「みんな空気を吸って生活してるよね。でも宇宙では息ができない。なんで？」
濱口さん「無重力で空気がないから。」
チコちゃん「なんで地球には空気があるの？」
濱口さん「葉っぱが光合成して空気を出しているから。」
チコちゃん「おしい。なんで宇宙には空気がないの？」
濱口さん「無重力だから。」
チコちゃん「なんで、地球には空気があるの？」
とヒントをもらって、濱口さんも正解にたどり着きました。
チコちゃんの答えは、「地球に重力があるから。」
地球に重力があるから
解説してくれたのは、カブリ数物連携宇宙研究機構の大栗博司機構長。
先生が専門的な説明をしますが、ディレクターは、難しすぎて居眠り状態。
夢の中で、ピアノを弾きながらハラミちゃんが、解説してくれます。
星と空気
重力とは「引っ張る力」の事。
重力に引きつけられて地球の周りに空気が溜まります。
「空気は地球にしかない」という認識は間違い。
太陽系だと火星にも空気が存在。
火星の空気は地球の空気とは大きく異なっています。
その大部分が二酸化炭素。
木星は水素90%の空気。
地球に一番近い星である月だとナトリウム80%の空気。
重力は空気を引きつけるだけでなく、星ができる時にも重要。
血球に酸素がある理由
重力は、星の成り立ちにも関係しています。
宇宙空間にはガスやとても小さなチリなどが漂っています。
これらの物質がお互いの重力で引き合って岩石などの塊に。
塊になるとより強い重力が。
この重力によって集まったガスや岩石の中に含まれていた気体が星の周りの空気の層に集まり空気ができます。
地球の空気には、酸素がありますが、地球誕生の時はありませんでした。
生まれたばかりの地球の空気の構成は、二酸化炭素・メタンガス・水蒸気など。
空に漂う水蒸気が雨となって長い間降り続いた結果、海ができました。
そこに酸素が無くても生きていけるバクテリアなどの微生物が誕生。
このバクテリアが二酸化炭素を吸って酸素を出します。
いわゆる光合成で、酸素が生まれました。
地球はからっぽ！？
宇宙空間は空気も何も無い、からっぽな空間ではありません。
宇宙空間にはガスやチリなどが漂っています。
さらには私たちが現状で把握できている宇宙というのは全宇宙のほんの5%程度。
残りの95%は何なのか？は、全く不明。
この分かっていない95%はダークマター(暗黒物質)、ダークエネルギー(暗黒エネルギー)で満たされていると考えられています。
星や銀河の動きは、何かの重力が影響していると考えないと説明できない事象があります。
謎の物質やエネルギーがあるはずと考えるのが自然。
ダークマターやダークエネルギーはこの地球にも存在。
目に見えないけれど存在しています。
1秒間に10億個ものダークマターが私たちの体を通り抜けているとも。
先生によると、この謎が解けると宇宙の始まりやこれから宇宙がどうなるのか？がより分かるようになるかもしれませんとのこと。
結論
というわけで、
「なんで地球には空気があるの？」は、
「地球に重力があるから」
でした。
解説してくれたのは
東京大学・カブリ数物連携宇宙研究機構の機構長、大栗博司先生
大栗博司先生
大栗博司のブログ
大栗 博司（おおぐり ひろし、1962年 – ）は、日本の物理学者。理学博士（東京大学、1989年）。専門は素粒子論。
カリフォルニア工科大学フレッド･カブリ冠教授およびウォルター・バーク理論物理学研究所所長。東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構の機構長とアスペン物理学センターの所長でもある。
大栗は、場の量子論や超弦理論の深い数学的構造を発見し、これらの理論を素粒子物理学や宇宙物理学・宇宙論の基礎的問題に応用するための新しい理論的手法を開発している。特にトポロジカルな弦理論を発展させ、これによってブラックホールの量子力学的性質を解明した。また、2次元の共形場の理論、カラビ-ヤウ多様体上のDブレーン、AdS/CFT対応、超対称性を持つ場の量子論の性質と超弦理論との関係などについても基礎的な貢献をしている[1]。
米国の大学で教鞭を執っているが、日本からこれまでに10名程度の大学院生やポストドクトラル・フェローを受け入れ指導をし、その後その全員が大学教官や研究者として活動している。
学歴
1984年：京都大学理学部卒業
1986年：京都大学大学院理学研究科修士課程修了
1989年：東京大学より理学博士号を授与される。博士論文：Superconformal Symmertry and Geometry of Ricci-Flat Kahler Manifold（超共形対称性とリッチ平坦なケーラー多様体の幾何学）
職歴
1986年：東京大学物理学教室助手
1988年：プリンストン高等研究所研究員
1989年：シカゴ大学物理学教室助教授
1990年：京都大学数理解析研究所助教授
1994年：カリフォルニア大学バークレー校物理学教室教授[2]
1996年：ローレンス・バークレイ国立研究所上級研究員を併任。
2000年：カリフォルニア工科大学理論物理学教授
2007年：カリフォルニア工科大学フレッド･カブリ冠教授[3]
2014年：カリフォルニア工科大学ウォルター・バーク理論物理学研究所所長
2018年：東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構機構長兼任[4]
ハーバード大学 （1992-1993年、2016年）で客員研究員。
パリ第6大学 (1994年）、東京大学 (2007年）、プリンストン高等研究所（2015年）で客員教授。
（Wikipediaより））
カブリ数物連携宇宙研究機構（カブリすうぶつれんけいうちゅうけんきゅうきこう、英称: Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe、略称: Kavli IPMU）は、数学と物理学の連携により宇宙の最も根源たる謎（暗黒物質など）の解明に挑む、東京大学総長室直属の国際高等研究所であり、研究機関。
沿革
2007年10月1日に文部科学省の世界トップレベル国際研究拠点として発足した。発足から10年間は、国から年間5億〜20億円の支援を受けることになっている。
2012年2月8日、カブリ財団より、750万ドルの寄付を受けることを発表する。これにより、4月からカブリIPMUに改称することも、併せて発表した[1]。
（Wikipediaより）
今回も最後まで読んでくれてありがとう。
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