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宇宙の果てはどうなっているのでしょうか。
現在の学説ではどうなのでしょうか。初めから無限の空間があるというのは素人考えですね。
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回答＃３，７です。追加です。 宇宙の構造は、「焼き立てのパン」とか、「ハチの巣」のような恰好をしています（宇宙の泡構造と呼ばれます）。我々の銀河系（天の川銀河）は、アンドロメダなど2～30個ほどの近隣の銀河とともに局所銀河群を構成して互いに近づき合い、さらに大きな銀河団や大銀河団に接近しつつあります。 それが、「パンの身の部分やハチの巣のカベ」に当るところに集まって、「グレート・ウォール」（銀河の連なり）を形成しています。その部分は凝集していく一方、パンの気泡部分、ハチが卵を産みつける小部屋に当る部分（ボイドと呼ばれる）は広がっていきます。 さて、宇宙の果てと言う時、それは「情報の地平線」と「事象の地平線」に分かれます。前者は観察の限界部を意味し、後者は推測・想像図を含む実態上の終焉部を意味します。前者は、《100億光年くらいの遠方から届くクエーサー（恒星状天体）の姿》であり、後者は、《ところどころにガスやチリが浮かぶような、広大なボイドが高速で広がり行く状況》です。なお、100億光年の遠方から届く姿は、言い換えれば「100億年前の宇宙の姿」*でもあります。 ＊この辺の事情は、磯部琇三著『宇宙のはてを見る』がやさしく説明しています。
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- Tacochin
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>>宇宙の果てはどうなっているのでしょうか。 有限で閉じている宇宙という仮説が最も有力のようです。 ■４次元球の表面（閉じた３次元空間） 宇宙が、４次元球の表面として膨張しているモデルです。すなわち、宇宙が球面であり、中心から外側に向かって膨張しているという仮説です。球面といっても、２次元の曲面ではなく、３次元の曲面です。曲がっていてなおかつ閉じている３次元空間です。 添付図右下の「膨張宇宙」を参照願います。図では、分かりやすくするため、１次元減らして３次元球を４次元球として表現しています。 ４次元球の中心が宇宙の始まりです。 各地点の時間軸は中心から外へ向かって膨張している方向です。１点に凝縮されたエネルギーが解放され爆発し、風船のように膨張している姿です。風船の表面が宇宙です（ただし１次元減らして表現）。 「閉じて」いるというのは、どこまでも真っ直ぐに進めば、やがて元の場所に戻ってくるということです。３次元の閉じた空間では、縦・横・奥行方向の何れに進んでも、やがて元の場所に戻ってくることになります。 上へ行けば、下から元の場所に戻ってくる。 右へ行けば、左から元の場所に戻ってくる。 前へ行けば、後から元の場所に戻ってくる。 反対に... 下へ行けば、上から元の場所に戻ってくる。 左へ行けば、右から元の場所に戻ってくる。 後へ行けば、前から元の場所に戻ってくる。 地球上で、南北が繋がっている、また東西が繋がっていることと同じです。地球の表面の場合は閉じた２次元空間です。 ■外宇宙・超宇宙 宇宙の外側（「外宇宙」とか「超宇宙」呼ぶ場合もある）は、4次元以上の空間のため、我々には認識できません。 ■ワームホール 添付図で示している、「ワームホール」とは「ブラックホール」と「ホワイトホール」を繋ぐ、時空のトンネルです。 「ブラックホール」は、恒星（太陽のように自ら輝く星）の終末期に重力崩壊を起こし、近づくモノを強い重力で吸い込んでしまう天体です。重力は空間の歪みであり、ブラックホールは空間に開いた落とし穴のような存在です。ブラックホールは銀河系の中心など、重力の強い場所で発見されています。 「ホワイトホール」は、ブラックホールを時間的に反転させたもので、理論上提唱されている天体ですが、今のところ発見されていません。ブラックホールが吸い込み専門ならば、ホワイトホールは吐き出し専門の天体です。 虫食い穴（ワームホール）のような時空のトンネル、星々の重力場としての曲がった空間などが、全体として閉じた宇宙の空間を構成しているとも言えます。重力（質量）というエネルギーが全体として宇宙を閉じているということです。 ■多元宇宙（マルチバース） 従来は、ひとつの宇宙「ユニバース」が定説でしが、最近の研究では、複数の宇宙「マルチバース」理論が提唱されています。親宇宙・子宇宙という考え方もあります。 マルチバース（多元宇宙）を考えると、我々の宇宙のブラックホールの特異点がやがて爆発膨張し、そこから別の子宇宙が誕生するということもあり得るのかも知れません。 マルチバースは、巨大な泡ぶくが次々と誕生しているような感じです。無秩序に誕生すると考えられます。 以下の画像を参照方 ↓ https://blog-imgs-141.fc2.com/n/e/z/nezu621/202004070849137ad.jpg 情報元サイト https://nezu3344.com/blog-entry-5582.html ★マルチバースでは、我々の宇宙とは全く別の物理法則で成り立つ宇宙もあるのではないかと言われています。
お礼
いずれにしても人間の想像を絶するようなことがあるのでしょうね。
- Nakay702
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お礼を拝見しました。 ＞膨張する宇宙の境の外は如何なっているのかではなく、境がない宇宙というのも想像しにくいですね。境がないならどんな形でもよいようにも思えます。 ⇒そうですね。そもそも「無限遠」というようが概念は、何とも理解しにくいですね。 ちょっと道草のようですが、ニュートンとアインシュタインの宇宙観の違いを考えてみましょう。決定的な違いがあります。ニュートンの宇宙観は、入れ物（宇宙空間）が先にあって、その中にリンゴ（物質）が入ると考え、アインシュタインの宇宙観は、逆に物質が先にあって、そのエネルギーによって枠（宇宙空間）ができると考えました。ということは、ニュートン方式では、宇宙はあらかじめ形や境目（果て）が決められており、アインシュタイン方式では、宇宙の形や境目（果て）は決まっていないことになります。前者は分かりやすく、後者は分かりにくいですが、しかし、実態は後者に近いらしいのです。 そもそも宇宙は、ビッグバンから始まったとされますね。その宇宙開闢の状況を全米スーパーコンピューター応用センター所長のラリー・スマーがシュミレーション報告したことがあります。それによると、その実態はこうだったようです。 A．開闢直後：（１）ビッグバンの瞬間から10⁻³⁶秒（＝10の36乗分の１秒！）後、温度は百兆度の百兆倍。大きさ１cm²。クオークと反クオークとが衝突すると二個のフォトンができ、二個のフォトン同士が衝突するとクオークと反クオークの対ができる。（２）10⁻³⁴秒後、温度は十兆度の百兆倍。もはやフォトン同士が衝突してもクオークは生まれない。クオークと反クオークとの衝突によってフォトンは生まれ続けるが、クオークが反クオークよりも多いので、クオークが残り、物質の元になる。（３）10⁻⁵秒後、温度は一兆度。クオークから陽子や中性子ができる。（４）３分後。温度は十億度。陽子や中性子が合体して水素やヘリウムの原子核ができる。 B．宇宙の晴れ上がり：ビッグバンから10万年後。温度は4千度。電子が原子核に取り込まれて水素やヘリウムができる。それまで進路を妨害されていたフォトンが自由に飛び回るようになり、宇宙が膨張する。 C．銀河の形成：ビッグバンの10億年後くらいから銀河がつくられる。銀河は初めガス状で、回転しながら集まって中心（ブラックホールなどの高質量域）が形成される。たくさんの銀河ができて、互いに拡散し続ける。各銀河は互いに引力を及ぼし合いながら運動を続け、次第に「泡状」に分布していく。交点に当たるところでは強大なブラックホールができ、グレート・アトラクターとなって周辺銀河を吸収する。（現在、我々の銀河は乙女座方向のグレート・アトラクターに引き寄せられて、秒速600kmで接近しているという。）なお、現在の宇宙はビッグバンの後百数十億年とされている。 ところで、現在、宇宙は加速度をつけながら膨張しつつあるとされますが、それはいわば《断熱膨張》です。ということはつまり、この宇宙は閉じているということで、膨張の進行に伴って宇宙は冷えていく、ということを意味します。宇宙は泡のような構造をしているとされますが、その泡構造の被膜部分に密集して分布する銀河はあまり冷えませんが、ボイドと呼ばれる泡の中空部分は、限りなく０°K（「絶対零度」、−273.15°）に近いと言われます。 以上から想像される宇宙の果ての実体はこうです。それは、「不定形の形をしながらも高速で遠ざかり行く、茫漠として冷たい暗黒の空間である」と。月は秒速１km弱で地球の回りを公転し、地球は秒速30kmほどで太陽の回りを公転し、太陽は秒速200kmほどで天の川銀河の中心（ブラックホール）の回りを公転しているとされています。１周するのに１億数千万年かかるそうです！ しかも、この大宇宙には１千億個を超える銀河がが130数億光年の広がりに中にひしめいているそうで、気が遠くなります。しかし、宇宙の果ては、その規模を超えて百数十億光年、いや、もしかすると数百億光年先の遠い遠い世界です。
- SPROCKETER
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学生時代にオープンスペース理論というのを読んだ事があるのですが、宇宙は事実上無限で壁などは無く、未来や過去、多次元など、時空を超えて全ての事象が同じ宇宙に存在しているのだが、遠過ぎて見る事が出来ないという理論です。つまり、異次元の地球が同じ宇宙に存在していても、数百億光年彼方にあるので見る事が出来ず、未来や過去の地球も同じ宇宙に存在するが、やはり、遠過ぎて見えないという事になります。要するに、宇宙には果てなど無いわけですね。
お礼
遠すぎて見えないというのは初めから離れていたという事でしょうか。
- nagata2017
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本当に宇宙のこととか素粒子物理のことは謎だらけで どこまで考えても尽きることがないですね。宇宙は現在膨張していいるけど やがて収縮に転じて 特異点に凝縮してしまうといった説もありましたね。 ビッグバンと収縮をくりかえしているとか 太陽も何億年か経過すると赤色巨星になって地球を飲み込んでしまうので それまでに太陽系を脱出して移住できる星をさがさないといけないという話も映画やアニメの題材になっていますね。
お礼
おっしゃる通りです。分かることを分かるように努力すべきなのでしょうね。
- nihonsumire
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どうなってるかと思う気持ちは、同じです。しかしながら、138億光年先も十分な観測が出来ておらず、我々が観測できているのも宇宙のごく一部です。さらに、残念なことに力の働きは説明できても力の定義が出来ていません。そんな段階で宇宙の果てを論じるのは、幽霊の存在を語るに等しいように思われます。全く、知りたいが残念です。
お礼
意外にも私のような素人の疑問もまだ少しも解明されていないのでしょうか。
- Nakay702
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以下のとおりお答えします。 ＞宇宙の果てはどうなっているのでしょうか。現在の学説ではどうなのでしょうか。初めから無限の空間があるというのは素人考えですね。 ⇒宇宙の最果ては138億光年先と言われます。しかし、現在、宇宙は加速膨張していると言われます。つまり、実際はそれより大きいかもしれませんが、138億光年先が観測できる限界なのです。それで、今は暫定的に「宇宙の果ては138億光年先」とされます。 https://spacethings.jp/article/1も次のように説明しています。 《太陽から発せられた光が地球に届くまで約8分かかります。つまり私たちが見ている太陽は約8分前の姿だということになります。アンドロメダ銀河は、私たちの住む天の川銀河の隣にあり、その距離は250万光年です。つまり私たちの見ているアンドロメダ銀河は250万年前の姿なのです。つまり、遠くのものを見ることで宇宙の過去の姿を見ることができるのです。では、うんと遠くを見れば、できたばかりの宇宙の姿も見えるのでしょうか？ その通りです。138億光年先の宇宙を観測すると宇宙初期の光（宇宙背景放射）が観測できます。それよりも過去には宇宙は存在しなかったので、138億光年より先の宇宙は存在しません。つまりこれが宇宙の果てということになります。 しかしここで疑問が生まれます。地球と138億光年の距離にある星から見ると、地球も宇宙の果ての上にあることになります。実はこれもまた正しいのです。もう少し補足すると、宇宙には観測可能な限界点があり、これが宇宙の果てと言えます。しかし本当の意味での果てというのは存在しないと考えられているのです。ドーナツの表面に端がないように、宇宙も全ての地点がつながっていて端はないと考えられているのです。》
お礼
膨張する宇宙の境の外は如何なっているのかではなく、境がない宇宙というのも想像しにくいですね。境がないならどんな形でもよいようにも思えます。
- nagata2017
- ベストアンサー率33% (6875/20335)
これは今でも専門家の間でも議論が続いている問題です。 宇宙の起源 ビッグバンの誕生についても 実は267億年であるという新説も出たばかりです。 https://www.youtube.com/watch?v=yccXGBX_BPE&t=632s これが認められると 宇宙の大きさも 今よりもっと大きくなりますね。
お礼
ビッグバンにしてもその前はどうなっていたのだろうという疑問が湧きます。
お礼