宇宙の歴史 年表：ビッグバンから星間文明までの12の時代

宇宙の年齢は約138億年で、大きく12の時代に分けられる。原初の宇宙、素粒子時代、原子核と原子、最初の恒星、銀河と元素、太陽系、化学進化、原始的な生命、複雑な生命、人類の起源、文明、そしてまだ起きていない星間文明だ。最初の3つの時代は、誕生から38万年までに収まる。太陽系ができたのは48億年前で、人類の歴史は最後の600万年に入っている。138億年を1年に縮めると、文明の歴史は大晦日の最後の30秒しかない。

12の時代の一覧

宇宙カレンダーは、宇宙の歴史を1年に縮めたものだ。1月1日0時がビッグバン、12月31日24時が現在。計算式は「カレンダーの日付＝1年×(1－何年前÷138億)」。下の表は138億年で計算している（Planck衛星の2018年の結果は137.87±0.20億年）。

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1. 原初の宇宙：最初の一瞬

原初の宇宙は、誕生後およそ10⁻³²秒までの時期だ。プランク時代、重力の分離、大統一時代、インフレーション、再加熱が含まれる。インフレーションで空間は約10²⁶倍に広がり、その後インフレーション場が崩壊して、真空のエネルギーが粒子と放射に変わった。熱い宇宙はここから始まる。

起点に近いほど、直接の観測より理論に頼る部分が大きくなる。インフレーションは有力な枠組みだが、確定した事実ではない。

2. 素粒子時代：クォークから陽子と中性子へ

素粒子時代は約10⁻¹²秒に始まり、数十秒後に終わる。クォークは熱いスープの中を自由に動き、約10⁻⁶秒で陽子と中性子に閉じ込められる。約1秒でニュートリノが分離し、約10秒で電子と陽電子が対消滅する。

物質が残ったのは、粒子と反粒子の対10億組ごとに、物質が1個だけ多かったからだ。理由はまだわかっていない。

3. 原子核と原子：軽い元素と最初の光

原子核と原子の時代は3分後に始まる。このとき質量の約25%がヘリウムになり、重水素とリチウムも少し作られた。1948年にアルファー、ベーテ、ガモフが『Physical Review』で計算したもので、「αβγ論文」として知られる。

約38万年後、電子が原子核に捕らえられて宇宙は透明になった。このとき出た光が宇宙マイクロ波背景放射だ。1965年、ベル研究所のペンジアスとウィルソンがアンテナの雑音を消そうとして偶然見つけ、1978年にノーベル物理学賞を受けた。1990年にはCOBE衛星が理論どおりの黒体放射スペクトルを測定し、1992年には10万分の1の温度のゆらぎを見つけた。これが銀河の種になる。

この時代は、カレンダーでは1月1日から1月4日までに収まる。38万年後の晴れ上がりは、元日の0時14分だ。その後は暗黒時代で、星はなく、中性の水素がゆっくり冷えていく。

4. 最初の恒星：暗黒時代の終わり

ビッグバンの約1.5億年後、カレンダーでは1月4日ごろに、最初の恒星が輝く。重力がダークマターのハローにガスを集め、太陽の数百倍の質量の星ができたと考えられている。星の光が水素を再電離し、最初の超新星が重元素をまき、最初のブラックホールができて、約7億年にはクエーサーが輝いた。

正確な年代にはまだ幅がある。2024年にはジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が、赤方偏移14.32の銀河JADES-GS-z14-0を確認した（Carniani ほか、『Nature』2024）。ビッグバンの約2.9億年後で、従来のモデルより早い。

5. 銀河と元素：恒星が元素を作る

ビッグバンの約10億年後（約128億年前、1月27日）から、銀河と元素の時代が始まる。銀河は衝突を重ねて成長し、天の川銀河は棒渦巻銀河だ。

元素は恒星の中で作られる。ヘリウム3個が炭素になり、炭素の燃焼で酸素ができ、核融合は鉄で止まる。金や白金、ウランは中性子星の合体で作られる。どの元素がどこから来たかは、元素の鍛造炉で見られる。

6. 太陽系：私たちの場所

太陽系は、ビッグバンの約90億年後、つまり約48億年前（8月27日）に形になり始める。太陽系で最も古い固体は45.67億年前のもの（Connelly ほか、『Science』2012）で、太陽もそのころ点火した。カレンダーでは9月2日だ。木星が早く育ち、約45億年前にテイアという天体が若い地球に衝突して、その破片から月ができた。約41億年前の後期重爆撃で水がもたらされ、40億年前には地表が冷えて雨が降り、原始の海ができた。

7. 化学進化：生命の材料

約40億年前から38億年前にかけて、化学進化で生命の材料がそろっていく。アミノ酸、ヌクレオチド、脂質膜、RNAワールド、自己複製する分子、そして原始細胞だ。1953年にスタンリー・ミラーが、初期の地球を模した放電実験でアミノ酸を作った。この分野の出発点となる実験だ。

生命がどう始まったかは、今も未解決の問いで、各段階は研究者が出した仮説にあたる。カレンダーでは9月17日ごろになる。

8. 原始的な生命：微生物の30億年

原始的な生命の時代は約38億年前（9月22日）に始まる。すべての生物の共通祖先LUCAは約37億年前にいたとされる。約35億年前には細菌と古細菌が分かれ、微生物のマットがストロマトライトの化石を残した。

約30億年前にシアノバクテリアが酸素を出す光合成を始めた。約24億年前の大酸化イベント（カレンダーでは10月29日）で大気に酸素が増え、多くの嫌気性生物が絶滅した。約20億年前に細胞内共生でミトコンドリアが生まれ、約18億年前に核を持つ真核細胞が現れた。この時代の大半は、生命は単細胞のままだった。

9. 複雑な生命：多細胞から恐竜まで

約6.4億年前（12月15日）に多細胞生物が現れ、複雑な生命の時代が始まる。約5.4億年前（12月17日）のカンブリア爆発で、目、殻、捕食者が登場する。約4.7億年前に植物が陸に上がり、約3.7億年前に四肢動物が現れた。

約2.5億年前のペルム紀末の大量絶滅では、海の生物種の約96%が消えた（12月25日）。約6600万年前の小惑星衝突が恐竜の時代を終わらせた（Alvarez ほか、『Science』1980、12月30日）。五大絶滅の詳細は大量絶滅にまとめている。

10. 人類の起源：最後の数時間

約600万年前に直立二足歩行が始まり、人類の起源の時代に入る。カレンダーでは12月31日の20時11分ごろだ。約330万年前の石器が見つかっており（Harmand ほか、『Nature』2015、ケニアのロメクウィ）、火の利用は約100万年前にさかのぼる。モロッコのジェベル・イルードの化石から、最古のホモ・サピエンスは約30万年前（23時48分）とされる（Hublin ほか、『Nature』2017）。約7万年前にアフリカを出て、約4万年前には洞窟壁画を描いた。種ごとの違いはヒト族で見られる。

11. 文明：最後の30秒

約1.2万年前に農耕が始まり、文明の時代に入る。カレンダーでは12月31日の23時59分32秒だ。文字は約5200年前（23時59分48秒）、続いて青銅器、鉄器、紙と印刷が現れる。科学革命は1600年ごろ、産業革命は1760年ごろ、最初のコンピューターは1946年だ。

1969年にはアポロ11号が人類を月に送った。宇宙カレンダーは、カール・セーガンが1977年の『エデンの恐竜』で提案した。

12. 星間文明：まだ起きていない

星間文明は、12の時代のうち唯一まだ起きていない。実際に起きたのは、1969年の月面着陸と、2012年にボイジャー1号が星間空間に入ったこと（Stone ほか、『Science』2013）だけだ。火星基地、恒星間宇宙船、ダイソン球は、まだ構想の段階にある。

ゲームで年表をたどる

Cosmos Era はハードSFの放置ゲームで、時代の順番はこの記事と同じだ。ゲームの中では、特異点から始めて星間文明までクリックで進み、時代ごとに別の資源が解放される。ゲームの設定は実際の科学とは分けて表示してあり、星間文明の部分はすべてゲームの設定だ。知識ツリー全体は宇宙の知識ツリーで見られる。

よくある質問

宇宙の歴史は何個の時代に分けられますか？

統一された基準はない。この記事は、Cosmos Era の百科事典にある12の区分を使っている。原初の宇宙、素粒子時代、原子核と原子、最初の恒星、銀河と元素、太陽系、化学進化、原始的な生命、複雑な生命、人類の起源、文明、星間文明で、最後の1つはまだ起きていない。

素粒子時代はいつですか？

ビッグバンの約10⁻¹²秒後から数十秒後までだ。クォークが陽子と中性子に閉じ込められ、電子と陽電子の大半が対消滅した。宇宙カレンダーでは、1月1日の0時すら過ぎない。

宇宙カレンダーで人類が現れるのはいつですか？

138億年で計算すると、600万年前の人類の祖先は12月31日の20時11分ごろ、現生人類（30万年前）は23時48分、農耕と文明は最後の30秒だ。

宇宙が138億歳だとどうやってわかりますか？

主に宇宙マイクロ波背景放射の測定による。Planck衛星の2018年の結果は137.87±0.20億年で、ふつう138億年に丸める。

太陽系は宇宙カレンダーのいつですか？

太陽系の形成は8月27日ごろ、太陽の点火は9月2日ごろ、地球最古の生命は9月下旬だ。セーガンは1977年に今より大きい宇宙年齢を使ったため、日付が少し違う。

次に

自分で試すならゲームを遊ぶ。ほかの年を換算するなら宇宙カレンダー計算機を使う。