宇宙は、空っぽじゃなかった

白状すると、これは私自身の思い込みの話です。宇宙空間には空気がない。空気がない＝真空。真空＝何もない——ずっとそう思っていました。このブログで宇宙の記事を書くようになって、ふと確かめたくなったのです。宇宙って、本当に「何もない」のか？

答えは、気持ちよく裏切られました。宇宙は空っぽではありません。薄い。とんでもなく薄い。でも、確かに満ちている。今回はその「真空の中身」を、親子で数えられる形にしてみます。

まず、いま吸っている空気を数える

比較の物差しとして、手元の空気から。いまあなたが吸った空気は、角砂糖ひとつ分（1cm³）の中に分子が約2,700京個います。京は兆の1万倍。2.7×10¹⁹ 個——数字にすると実感が消えるほどの過密です。私たちは分子のぎゅうぎゅう詰めの底で暮らしています。

宇宙の「スカスカ」を数える

場所	1cm³ あたりの粒子
地上の空気	約2,700京個（2.7×1019）
地球のまわりの宇宙空間	数個〜10個ほど（太陽風の陽子や電子）
星と星のあいだ（星間空間）	平均するとおよそ1個
銀河と銀河のあいだ	さらに桁違いに薄い

地球のまわりの宇宙空間には、太陽から絶えず吹き出しているプラズマの流れ——太陽風——が流れていて、1cm³ に数個の陽子や電子がいます。星と星のあいだまで行くと平均およそ1個。地上の実験室でどれだけ頑張っても作れない「上等な真空」です。それでも、ゼロではない。角砂糖ひとつ分の空間を切り取れば、たいてい何かしらの粒が入っています。

そして、どこへ行っても「光」がいる

粒子よりも驚いたのはこちらです。宇宙のどの1cm³ を切り取っても、そこには約411個の光子（光の粒）が飛び交っています。星の光ではありません。宇宙マイクロ波背景放射——約138億年前、ビッグバンの名残として宇宙に放たれ、いまも全宇宙を満たし続けている光です。

つまり「宇宙でいちばんどこにでもあるもの」は、実は光。どんなに星から遠く離れた真っ暗な場所でも、宇宙誕生のなごりの光だけは必ずそこにいます。真空は、暗くて何もない場所ではなく、古い光で満たされた場所でした。

まだある。幽霊のような粒と、見えない場

「真空」の本当の意味

調べてわかったのは、科学の言葉としての真空は「何もない空間」ではなく、「圧力がきわめて低い状態」を指すということでした。完全に何もない空間は、宇宙のどこを探しても見つかっていません。

さらに言うと、現代物理学では、仮にすべての粒子と光を取り除けたとしても、空間そのものが微小な「ゆらぎ」を持ち、エネルギーが完全なゼロにはならないと考えられています。「無」とは何か——これは今も物理学の最前線のテーマです。子どもの「なんで？」と同じ問いを、世界中の物理学者がまだ追いかけています。

まとめ

「宇宙は空っぽ」という思い込みがひとつ剥がれると、次の疑問が自然に湧いてきます——スカスカの宇宙がすぐそこにあるのに、地球の空気はなぜ宇宙に吸い出されずに残っているのか？　この話は、次の記事で。