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「暗黒物質」の“モデル”
…上では、天体物理学だけに関わる問題ですら、その印象的なリストを見てきた。たとえば銀河は速く回りすぎている。数え上げられた質量は、遠心力と釣り合うには3倍から5倍も小さすぎる。銀河団ではさらに状況は悪い。これはすでに古い問題で、何十年も前にフリッツ・ツヴィッキーによって最初に指摘されていた。
…どうすれば抜け出せるのか。ニュートンの法則を改訂すべきなのか。ある者たちは、銀河、銀河団、さらには宇宙全体が、これまで観測を逃れてきた（重力場に寄与する）質量を内部に宿しうる、と単純に示唆した。それは何でありうるのか。たとえば、放射が弱すぎる星々である。これらの天体には名前が与えられた。MACHOS（massive compact halo objects、すなわち銀河のハロー——「円盤」の内側と外側に位置する銀河空間の部分——に局在する、コンパクトで質量の大きい天体）である。検出方法：背景にある光源、主として恒星の掩蔽。方法：非常に多数の恒星を追跡し、光度の低下を明らかにする。その時間的変化は、変光星に対応する変動とは異なるはずである。
結果：期待外れ。
…別の仮説：「エキゾチック粒子」、たとえば質量のあるニュートリノ（わずかな質量を持つ）。しかし今日まで、ニュートリノの質量の可能性は実証されていない。
…もう一つの候補は、天体物理学者フランソワーズ・コームが好むもの、すなわち極低温でほとんど観測不可能な冷たい水素である。
…この暗黒物質ならば、銀河や銀河団に明らかに関連する強い重力レンズ効果（重力弧）を説明できるだろう。多くの者はこれらの効果を、この未検出の物質の存在の「反駁不能な証拠」とみなしている。
…そうなると、宇宙の適切な場所に暗黒物質を巧みに振りかけることで、何でも、そしてまったく別のことも説明可能になる。したがってこれは完全にアドホックな理論である。さらに一部の者たちは、この構成要素の起源、その性質、起源を正当化することさえ、さらにはその力学を記述することさえ気にかけず、「もはや不可視のものを地図化する」新たな天文学だと言うだけで満足している。作業に取りかかったチームもあり、暗黒物質の分布図の作成を始めている。
…それによって宇宙の大規模構造が縛り上げられ、こうして「正当化」される。他所では、銀河の結束だけでなく、その回転曲線の形まで正当化する暗黒物質の分布が作られる。こうしたことは大量に、問題なく出版されている（アストロフィジカル・ジャーナル、アストロノミー・アンド・アストロフィジックスなど…）。そこでは「冷たい暗黒物質」と「熱い暗黒物質」が区別されている。
したがってある種の思弁は「合法」に見える。
宇宙定数と宇宙の年齢の問題。
まずその起源を位置づけよう。彼の場の方程式：
S = c T
…アインシュタインはすぐに宇宙のモデルを構築しようとした（1917年）。しかしこれが非定常であることを知らなかったため、定常モデルを構築しようとした。そこで多くの問題に突き当たり、フランスの数学者エリー・カルタンを訪ねた。カルタンは彼にこう宣言した：
— あなたの方程式は修正できます。こう提案します：
S = c T -Lg
ここでgは計量テンソル、Lは定数である。こうすれば方程式はテンソル的であり続け、あなたの解も座標変換に対して常に不変である。
— しかし、この定数Lの物理的意味は何か？
— それはね、あなたの問題だ。私は数学者だ……
場の方程式から出発し、曲率が小さく、熱運動速度が光速cに比べて小さいという仮定に置けば、ニュートン力学を再び見いだせる。ニュートンの力には補正項が付く：
…この補正項は距離に比例していた。「真空の斥力」（あるいは引力、この任意定数Lに選ぶ符号次第である）という呼称が普通に使われる。
…この真空の斥力は、アインシュタインの定常宇宙が（不安定な）平衡を得るための要石であった。しかし、すぐに：
— エドウィン・ハッブルの発見は赤方偏移zを報告し、それは宇宙膨張の一般的運動（ドップラー効果）と同一視された。ゆえに定常宇宙モデルに別れを告げた。
— ロシアのフリードマンは同じ時期に、宇宙定数なしの場の方程式の非定常解を出した。
不満のアインシュタインはテントの下に退き、こう言った：
— 宇宙が非定常だと知っていたら、フリードマンより先に見つけていた！
…この宇宙定数はその後何十年もほぼ忘却に沈んだ。一部はその必然的なゼロ性を唱える論拠を進めた。事実、非常に大きな距離にわたる作用を参照すると、それは宇宙の特徴的次元R(t)が「十分な値」に達したときにのみ、遅れて作用を及ぼすのだった。
…赤方偏移、銀河の動径速度の測定により、ハッブル則を較正できる。それは場の方程式の解から導かれ、単純にこう言う：
後退速度は赤方偏移zに比例する
比例定数はハッブル定数Hoと呼ばれる。
…知らない人のための余談。実験室で測定器に対して静止した原子は、たとえば波長lに対応する放射を出す。ドップラー効果により、運動する同じ原子は波長l' = l + Dlを与える。
こう置く：
| z = |
Dlが正なら：光源は遠ざかる：赤方偏移。
Dlが負なら、光源は近づく：「青方偏移」。
ハッブル定数は、時間の関数としての膨張則R(t)にも現れる：
…実際にはフリードマンの三つのモデルがあり、それらは宇宙の遠い未来についての記述だけが異なることが知られている。
以下の図では、宇宙のその遠い未来から「十分遠く」にいる想定で、三つの曲線は重なっている。
…したがって宇宙膨張則、ハッブル定数の知識により、このモデル（宇宙定数ゼロ）によれば直ちに宇宙の年齢を導ける。
…手榴弾の爆発の瞬間写真を撮ったと想像しよう。露光時間は対象に一定のぼけを与え、それによって速度を評価でき、単純な写真を調べるだけで爆発が始まった時刻を計算できる。宇宙の爆発はもちろん手榴弾の爆発とはその力学において異なる。重力が膨張を制動し、それを徐々に減速させるからである。
…宇宙の対象は、気体の分子が熱運動をしているように、固有運動をしている。「宇宙流体」とも言われ、その分子が銀河であるような「気体」である。
…したがってハッブル定数を評価するには、測定を十分遠方の対象に基づかせる必要があった。つまりその速度が、銀河団内での銀河の平均攪乱速度（毎秒500〜1000キロメートル程度）を超えるほど十分大きい対象である。
…問題は距離の評価に残った。写真上で銀河を見ることはできても、その距離を評価するのは別のことである。そのためにはその絶対等級、すなわちそれが放出するはずの光の量を知る必要がある。長い間、天文学者たちはこのハッブル定数の評価について合意していなかった（この点で大いなる異議申し立て者だったのは、米国で働くフランスの天文学者ド・ヴォークルールであった）。
…我々自身の銀河の最も古い星々は、ヘルクレス座星団のような星団に属する。これまで天文学者は皆、その最大年齢をおよそ150億年とすることに同意していた（しかし中には200億年、さらには220億年と言う者もいた…）。あとはHoの評価を、この最も古い星々の年齢からあまり離れないように調整するだけの遊びであった。
…1993年、天文学者たちはハッブル宇宙望遠鏡を用いて、極めて遠方の銀河（5500万光年および4800万光年）のケフェイドを観測できた。ケフェイドは距離の標準光源として最適である。なぜなら、その変動周期と放出する光の量、すなわち絶対等級を結ぶ法則（ヘンリエッタ・リービットの法則、1912年）を知っているとされているからである。望遠鏡を用いてその見かけの等級を測れば、距離が導かれる。
…93〜94年に銀河について行われた測定は、これまで推定していた距離をほぼ2倍に割った。その結果、宇宙の年齢は80〜90億年に下がり、宇宙は…その内部に含む星々よりも若くなった。そして雑誌『ネイチャー』は1994年に「モデルを作り直さねばならない」と結論した。
…その後、二つの新事実が生じた。ケフェイドの法則は、利用可能にするには較正されねばならない。これらの変光星の周期とその絶対等級、放出する光の量との間に関係があると認めるなら、なおさら独立した距離測定が必要である。それはベッセルの視差法によって与えられる。そこで太陽の周りの地球の季節的移動を利用し、正反対の二つの位置を取る。比較的近い或る星について、非常に遠い星々の背景に対して、年の二つの時期に二つの異なる位置が得られ、それは或る角距離Dqに対応する。
…この方法には限界がある。星が遠いほど誤差の幅は大きい。距離測定は最近、ヒッパルコス衛星を用いて再較正された。専門家によれば、衛星がもたらしたデータの分析は、法則の較正に古典的に用いられるケフェイドの推定距離の改訂につながり、その距離は1.2〜1.4倍に増大したという。こうしてハッブル衛星がケフェイドを検出した銀河は「それほど近くはなく」、したがって宇宙は「それほど若くはない」。一方、我々の銀河の星団の最も古い星々の年齢を評価する者たちは、大幅な引き下げに真剣に努め、「すべては元に戻った」と一部は考えている。
そう仮定しよう…
…もう一つの「古典的」解決は、ラシエーズ＝レイがしたように、宇宙定数Lを緊急に樟脳から引っ張り出すことである。正しい符号（真空の斥力）を備えたそれは、膨張を再び勢いづける効果を持つ：
法則：
…はもはや妥当でなくなるか、より短い年齢を与える。実際、この「可変幾何」モデルを通じて、宇宙の年齢のどんな値、たとえば最も古い星々の年齢にも合うLの値を常に選べる。一部はこれが単純にLの測定を与えるとまで言った。
…宇宙の年齢をめぐって天文学者を分ける論争は、収まりそうにない。ケフェイドの最近の再較正に依拠して近傍宇宙全体（たとえばアンドロメダ銀河の距離）を引き伸ばし、最も古い星々の年齢の引き下げを認める楽観主義者と、ハッブルの測定は実際の問題を提起すると考える警告者との間で、どの立場を取るべきか？
おそらく、慎重な待機の立場であろう。
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