宇宙の年齢と広さについて

質問

光学観測できる距離が128億8千万光年という記述、
宇宙の年齢について約137億年という記述、
現在の可視範囲が約465億光年という記述を見かけました。

年齢と距離は必ずしも一致しないのは分かりますし、
ビックバンより、光速以上で遠ざかっているのなら理解できなくも無いです。
宇宙の果てと宇宙の端が違うのも理解できます。
ただ、3点ほど疑問が残ります。

1.どんなスピードで宇宙は膨張しているの？
2.宇宙の年齢が137億年ってのは本当？
3.時間って相対的なものじゃなかった？

回答No.2

Chaos9HEAd · ベストアンサー

質問者さんの疑問の答えは、国立天文台の宇宙図のHPにすべて載ってます。
http://www.nao.ac.jp/study/uchuzu/rule.html

とりあえずこのサイトでしっかり勉強してください。
説明しようとすれば私では非常に長文になってしまい、とてもここに書ききれそうにありません。
くまなく読んで理解すれば、大学4回生と同等くらいの知識が得られます。
内容も小中学生にも理解出来るように配慮して欠かれていますので、
かなり理解しやすいと思います。

トップは、
http://www.nao.ac.jp/study/uchuzu/index.html
です。

1.どんなスピードで宇宙は膨張しているの？
ハッブルの法則によって決まります。
銀河までの固有距離をrとすると、その後退速度は、
v=H_0×r
です。
H_0は、ハッブル定数（70±7km/s /Mpc）です。

2.宇宙の年齢が137億年ってのは本当？
今までの観測結果から言って約137億年である事はほぼ正しいでしょう。
観測の性能も昔と比べ遥かに向上しているので、大きくずれる事はまずないです。
色んな数値があるのは、トンデモです。
宇宙論は、ドンデモ論が非常に多い事で有名です。
全て理論的根拠の無い出典不明のものです。

http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map/dr3/pub_papers/fiveyear/basic_results/wmap5basic.pdf
この最新の論文によると、約137億年とあります。
その他の天文学関係の論文は、
http://ads.nao.ac.jp/abstract_service.html
で検索できます。（全部英語ですが）

3.時間って相対的なものじゃなかった？
質問の意味が理解できないのですが、
とりあえず時間について答えます。
宇宙には、絶対時間と言うものは存在しません。
だから、時間の進み方が早いだとか遅いだとかの基準となる時計が存在しないのです。
そして、
宇宙は一様等方で、”中心は存在しません”（宇宙原理）。
この仮定の基で、現在の宇宙論は成り立っています。

蛇足ですが、
国立天文台４次元デジタル宇宙プロジェクト（4D2Uプロジェクト http://4d2u.nao.ac.jp/）で開発している
Mitaka（4次元デジタル宇宙ビューワー）というソフトがあります。
SDSS（Sloan Digital Sky Survey） の観測結果などによるもので、
地球から宇宙の大規模構造までを自由に移動して、 宇宙の様々な構造や天体の位置を見ることができます。
フリーソフトなので、
これなんかダウンロードして遊んで見てはいかがでしょう？
いろいろ勉強になり、おもしろいですよ＾＾
http://4d2u.nao.ac.jp/html/program/mitaka/index.html

お礼

回答ありがとうございます。

非常に分かりやすいサイトでした。

回答No.3

mickeyzz

光学観測できる距離が128億8千万光年という記述、＞＞＞

この件に関しては、SWIFT衛星の観測の結果、128億8千万光年離れたところで発生したガンマ線爆発とSUBARU天体望遠鏡の発見した128億8千万光年先にある銀河の存在によって証明されています。

宇宙の年齢について約137億年という記述＞＞＞

これもNASAの公式サイトのニュースで、来年度まで稼動中のWMAP衛星により確認されています。ただしその誤差は約１％です。

現在の可視範囲が約465億光年という記述を見かけました。＞＞＞

これは現在の可視範囲が半径465億光年ですから、直径にすると930億光年になります。

どんなどんなスピードで宇宙は膨張しているの＞＞＞

これは光速より早いスピードといわれています。宇宙誕生後137億年しかたっていないのにその大きさが930億光年から考えても、その膨張スピードがいかに速いか推測されるでしょう。

従って、回答者として質問者さんの情報がぼぼ正しいことを確認します。

回答No.1

potachie

「科学」を誤解されているかもしれないので、直接の回答ではありませんが、気になる点を挙げておきます。

＞1.どんなスピードで宇宙は膨張しているの？

観測できるのは、近隣では、恒星とわたしたちの銀河系内にある星団、そしてごくわずかの外銀河系です。
遠い範囲は、超新星や銀河どおしの衝突などで明るくならない限り届かなくなりますから、銀河団や準星などが見えると言うことになります。

近隣の銀河系が私たちが住む地球から遠ざかるスピードは、様々な方法で「観測」されています。ただ、遠い範囲は、光に速さがあるために、昔の姿しか「観測」できていません。１００億光年遠くでは、１００億年昔の姿となります。これが、「今の宇宙の膨張のスピード」であるかは、分からないんです。近隣の銀河系から届く数百年や数万年の時間なら今とあまり変わらないといえそうですが、１００億年前では、同じかどうかなんて分かりません。
膨張スピードは、理論的に求めた仮説の場合と、近隣の銀河系が遠ざかるスピードを実測した場合の２つがあることになります。

＞2.宇宙の年齢が137億年ってのは本当？

いいえ。本当かどうかは誰にも分かりません。「科学」の手法で「真実」であると認めるためには、実際に追実験するか観測するかしか方法がありません。
宇宙の年齢は、今、観測できるいろいろな現象から考えた「仮説」によって変わってきます。仮説によって宇宙のでき方や今の宇宙の姿が異なりますから、当然、仮説ごとに宇宙の年齢は変わってきますし、新しい「観測」がされる度に、更新されていきます。
１３７億年は、その仮説の中でも短い方にはいるのではないでしょうか。

＞3.時間って相対的なものじゃなかった？

ご質問者が真剣に物理を学んでいかれるつもりなら、答は「いいえ」です。「相対的」という言葉は、「何に対して」が定義されていないと独り立ちできません。このご質問自身、意味をなしていません。
ご質問者が表面的な理解でよいというのなら、答は「はい」です。ただ、このご質問の文脈を見ると「絶対的な宇宙の１点」から観測してという仮定が暗にあるように読むことも出来ます。その場合は、時間は絶対的な値として規程できます。

お礼

回答ありがとうございます。
>１００億光年遠くでは、１００億年昔の姿となります
つまり、約465億光年先なら宇宙の端だとしても200億年以上前に存在しているという事ですね。
宇宙の年齢に矛盾が出ると思うのですが？

>１３７億年は、その仮説の中でも短い方にはいるのではないでしょうか。
それ以外の説をご存知でしたら、教えてください。

>「相対的」という言葉は、「何に対して」が定義されていないと独り立ちできません
それは「絶対的」という概念だと思うのですが・・・。

>時間は絶対的な値として規程できます。
時間が絶対的だと言えるのは何故なのでしょうか？
相対性理論では高速の物体は時間が遅くなるはずなのです。
宇宙が光速近くで膨張していると仮定すれば、どう考えても地球と宇宙の中心は時間の流れが違うはずです。
どうして宇宙の年齢を画一的に決定することが出来るのでしょうか？