天文宇宙検定2級ノート 1章1節
長さの単位
1Å（オングストローム）＝10⁻¹⁰m(1000万分の1mm、1万分の1μm、10分の1nm)
1nm（ナノメートル）＝10⁻⁹m（10億分の1m、100万分の1mm、1000分の1μm）
1μm（マイクロメートル）＝10⁻⁶m（100万分の1m、1000分の１mm）
よく出る長さ
1天文単位（地球-太陽間の距離）＝1.5×10¹¹m（約1億5000万km）=1au
1光年（光が1年に進む距離）=0.95×10¹⁶m（約9兆5000km）
温度の単位
摂氏温度℃ 「°」がついているのは、電荷の単位クーロン（Ｃ）と区別するため。
基礎物理定数
光速ｃ＝3×10⁸m/s（秒速29万9792km、時速10億7900万km）
万有引力定数G＝6.67×10⁻¹¹N・m²/kg²
プランク定数h＝6.62×10⁻³⁴J・s
プランクスケール
・・・時空構造の基本的な単位。これより短い、狭い領域は物理的議論ができない。
プランク時間＝√Gh/c⁵≒10⁻⁴⁴秒
プランク長さ＝√Gh/c³≒10⁻³⁵m
宇宙の階層構造
10⁻¹⁰m（1Å） 水素原子の半径（5×10⁻¹¹m）
10⁻⁸m（10nm） ウイルス、有機分子、DNA
10⁻⁶m（1μm） 赤血球（～7.5μm）、ミトコンドリア（～1μm）
10⁻⁴m（0.1mm） ゾウリムシ（～3×10⁻⁴m）
10⁻²m（1cm） 岩石、鉱物、雪の結晶
1m 人の身長
10²m 建物サイズ
10⁴m（10km） 山サイズ
10⁶m（1000km） 地球の半径（6378km）、白色矮星
10⁸m（10万km） 星サイズ、太陽の半径（約70万km）
10¹⁰m 天文単位スケール
10¹²m（10億km） 太陽系サイズ
10¹⁴m 太陽系外縁サイズ、エッジワース・カイパーベルト
10¹⁶m（約1光年） 星間スケール、星々の平均的感覚
10¹⁸m（100光年） 星団サイズ
10²⁰m（1万光年） 銀河サイズ、天の川銀河（～10万光年）
10²²m 銀河団サイズ
10²⁴m（1億光年） 大規模構造サイズ
10²⁶m（100億光年）観測できる宇宙サイズ
宇宙の誕生
ビッグバン・・・宇宙誕生時の高温、高圧、高密度の火の玉状態のこと。そのような火の玉状態で始まった宇宙をビッグバン宇宙（膨張宇宙）という。
ビッグバン宇宙（膨張宇宙）・・・1946年ごろ、ジョージ・ガモフが提唱。対立する定常宇宙論を唱えていたフレッド・ホイルが膨張宇宙論を揶揄して「ビッグバン（大爆発）」と呼んだのが由来。
インフレーション・・・ビッグバン膨張以前に起こった時空の指数関数的な急膨張のこと。約10⁻⁴⁴秒の間。その時代をインフレーション宇宙という。
1981年に佐藤勝彦とアラン・グースが独立に提唱。名前はグースが経済用語から転用した。
宇宙の歴史
0秒 無からの宇宙の誕生
インフレーションの開始
プランク時間 時空の量子的ゆらぎの終わり
10⁻⁴⁴秒 重力が誕生する
10⁻¹¹秒 電子が誕生する
100秒 元素合成の始まり（He、D（重水素）、Liなど）
1万年 輻射（光）の時代の終わり＆物質の時代の始まり
38万年 陽子と電子が結合し水素原子ができる
宇宙の晴れ上がり
2億年 最初の天体の形成と宇宙の再電離
10億年 クェーサー形成
30億年 銀河ができる
90億年 太陽と地球の誕生（約46億年前）
100億年ごろ 生命が発生する（約38億年前）
～～ 人類の誕生（約100万年前）
138億年 現在
190億年ごろ 太陽の赤色巨星化（約50億年後）
1兆年ごろ 銀河の老齢化
100兆年ごろ 星が燃え尽きる
10¹⁰⁰年ごろ ブラックホールの蒸発
宇宙の内容物
バリオン物質（通常物質） 約5％
ダークマター 約27％
ダークエネルギー 約68％
宇宙の未来
約50億年後 太陽の赤色巨星化（地球と太陽の寿命）
10～100兆年後 ガスが枯渇し新しい星は生まれず、最後の星の光が消える（星々の寿命）
10³¹年後 陽子の崩壊
10¹⁰⁰年後 最後の天体、ブラックホールの蒸発
