宇宙の年齢について、教えてください。

質問

宇宙の年齢について、疑問があります。

宇宙の年齢は、１３７．２億年といわれています。
ハップル定数を使って、年齢を計算しますと、約１３９億年になります。これはハッブル年齢といわれるものですね。

この宇宙年齢の１３７億年とハッブル年齢の約１３９億年とは、ほとんど一致しているようにみえます。
両者がほぼ一致していることについて、疑問があります。

(1)今の時点で、両者は単にたまたまほぼ一致しているのでしょうか？

(2)両者は関係があり、何時の時点でも、ほぼ一致しているのでしょうか？

どちらなのでしょうか？

回答No.7

noname#175206 · ベストアンサー

補足、承りました。

>宇宙の初期（インフレーションやビッグバンの時）は除いて、２つ年齢の関係が知りたかったのです。

　そうですね、宇宙論は百家争鳴といっていいような感じですから、どうしたものか・・・・・・。大勢がわいわい、以下のように言い合っている感じでしょうか。

「インフレーションの時期なんてほんの一瞬だし、無視して宇宙の年齢はハッブル時間でいいじゃないか！　実際、ほとんど一致だし」
「何を言う、標準理論ではなあ、宇宙は減速膨張なんだぞ！　等速膨張で考えていいわけないじゃないか！　ハッブル定数がころころ変わるのを忘れたのか？」
「待て待て君たち、宇宙項を忘れとるよ。万有引力だけじゃなく万有斥力があるじゃないか。等速膨張でいいんだよ。だから宇宙の年齢はハッブル時間だよ」
「おいおい、ニュースだ！　今の宇宙も加速膨張らしいぞ。今はたまたま両者の値が近いだけで、理屈ではハッブル時間と宇宙の年齢って関係ないんじゃないか？」
「そうだよねー、このまま加速はどんどん進行するはずだ。僕が計算すると1000億年もすると太陽系は形を保っていられなくなる。2000億年後には原子さえ壊れる。それくらいすごい膨張速度になるぞ。もうハッブル時間なんて意味ないよ」
「ちがーう。今の宇宙が加速膨張ってことは、私の考えによれば、いずれ減速膨張から収縮に転じる。そしてビッグクランチが起こるんだよ。宇宙は平らじゃなかったんだ」
「ハッブル時間どこ行ったあ！」
「だからあ、そんなこと騒いでないで、もっと宇宙論をがんばって完成に近づけようよ」
「聞いたか！？　完全と言われてた特殊相対論、ただの近似理論かも知れないんだってさ、いやホントだよ、エネルギーが高いと成り立たないかも知れないって話だ」
「なあにい！　じゃあ相対論使った量子力学も書き直しじゃんか。そしたら分かってる宇宙の歴史も書き直しだ！」
「そうかも知れんぞ。いや、きっとそうなる。やったね、これで我々物理屋は仕事にあぶれないで済むぞ」
「特殊相対論書き直せば、一般相対論も書き直しだ。一般相対論は量子力学と相性悪かったけど、これで何とかなるかも知れんな」
「すると、ついに量子重力理論がいけるかもな」
「だーかーらあ、宇宙の年齢、どうなったあ！」
（わいわいがやがやは延々と続く・・・・・・）

お礼

ありがとうございました。

補足

手早く、回答をいただきまして、恐縮します。

＞宇宙論は百家争鳴といっていいような感じですから＜

いやー、、わいわいがやがや。　不謹慎ですが、げらげら笑いなが読みました。
もちろん、楽しいばかりでなく、真剣な議論ですが。
もっと各種の知識があれば、私もそのような楽しい議論の末席をけがすこともできるのでしょうが。残念ながら、細く開けた窓からこっそりと覗くだけです。

質問の回答は次の対立する２文章になると思います。

＞宇宙の年齢はハッブル時間でいいじゃないか！　実際、ほとんど一致だし」＜

＞今はたまたま両者の値が近いだけで、理屈ではハッブル時間と宇宙の年齢って関係ないんじゃないか？」
　・
＞わいわいがやがや＜
　・
＞「だーかーらあ、宇宙の年齢、どうなったあ！」＜

＞もっと宇宙論をがんばって完成に近づけようよ」＜を待つのでしょうか。

難しいことを質問したな、と思っています。

回答No.10

雪中庵（@psytex）

共役空間とは、端的に言えば「そう見えるという事は、“実際”はこうである」というもので、量子論的な「有限的存在性（＝宇宙）は、観察において派生する」という知見を容れていない、宇宙論屋さんの考えに過ぎません。

お礼

ありがとうございました。

宇宙は、観察において発生する、のですか？

回答No.9

isa-98

過去、Ｈｏと共動距離より宇宙の後退速度が３．５Ｃである事は計算で求めたと思います。
この単純式ですと、４２００万光年ではＨｏは６０Ｃ以上になります。

何故膨張が抑制されたのか？
こんな事は自分で考えればそれでよく、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%B3%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F
質問の仕方だけで大きく躍進もすれば永久に無視される結果を見るのは明白です。

学問は水掛け論である。
主張である。
なら哲学のカテ（キ）にフェードアウトすれば良いでしょう。

学問の真理を失念しないよう、心がけるべきです。

お礼

ありがとうございました。

補足

再度の回答、恐縮します。

アインシュタインの方程式を示していただき、ありがとうございました。

かって、この方程式を理解しようと挑戦したのですが、挫折しました。この方程式を使えるなら、回答者様の回答を十分理解することができるのになー、と感じています。

もっとも、この方程式を使えるなら、教えて！gooに質問をしない、と慰めていますが。

お手数をかけました。

回答No.8

雪中庵（@psytex）

ハッブル定数＝膨張速度を逆算すると、１点に収束する時点と、
遠く＝昔であることで137億光年彼方に背景輻射があることは、
必然的に一致します。
なぜなら、膨張速度が光速になると、相対論的に時間停止する以上、
光速後退の壁（ハッブル年齢）＝背景輻射の壁（観察上の宇宙半径）
となるからです。

時間と空間のダイナミックなつながりを正しく把握しないと、
宇宙の構造を正しく認識できません。
「宇宙の果て」が『果て』なのは、そこが137億年の歴史を持つ
宇宙の、137億光年先＝137億年前の姿だからです。
そこはビッグバン開始時の点であり、実際、強烈な輻射が
(光速に近い後退速度で間延びして)観測されています。
その『果て』からこちらを見れば、こちらが137億光年前の、
ビッグバン当時の姿＝果てなのです。
すなわち、宇宙のどの地点においても、必ず観察者を中心に
宇宙年齢光年の半径の宇宙が見えるのです。

その爆発で噴き出した宇宙の一番「端っこ」は、あなたのいる所です。
また、その137億光年向こうに立って見ると、あなたの立っている所が、
137億年前の姿＝「爆発の輻射」の壁の一部に見えるのです。
その「自分を中心とした半径137億光年の球面」は、ビッグバン開始時
の点であり、「ここ」も含まれているのです。
「こっち側」は時間的に収束していますが、「むこう側」は空間的に収束し、
両端で点に収束しており、その葉っぱのような形を張り合わせて地球儀を
作るように、この宇宙も球の表面（ただし四次元空間における三次元球面）
のように果てはないのです。

本来、ビッグバンの慣性で膨張しているのであれば、重力によって減速し、
その「宇宙寿命光年先のビッグバン当時の輻射」は晴れ上がってもいい
のですが、ずっと見えている不思議に対して、「加速している」とか「ビッグ
バン初期に超光速で飛散した」とか、諸説が唱えられています。
しかし量子論的には、認識によって宇宙が生じる＝自己（現在／感受／
光速）から過去（記憶／時間／超光速）と未来（予測／空間／光速下）が
対発生していると考えれば、その基底としての時空が広がる（時間経過
＝空間膨張）のは当然のことです。

全ての存在は、量子的な不確定性（確率波動）に基づいており、無限
に詰め込むと存在確率の山が平らになって、無と等しくなります。
この「絶対無＝不確定性無限」において、その無限の闇に、認識体
の仮定断面の運動（プランク定数hの収束の時系列化）を想定すれば、
相対的に無の風は光になり、認識体はその光の向うに、自我仮説の
補完としての時空仮説＝宇宙を認識します。

我々は「過去は既に終わっている」「未来はまだ来ていない」ので、
「存在するのは現在」と考えますが、真の『現在』とは、認識体の感受
表面での量子相互作用（光速）のみであり、その経験（過去＝超光速）
による予測（未来＝光速下）として時空的広がりは発生しているのです。

逆に言うと、「何か有るんじゃないの？」という疑問（自我仮説）の相補
として生じた時空仮説に対して、「本当はないんだけどね」という無の
射影として、存在は生じていると言えます。
無いとは分からない事が有なのです。
全ては、あなたが存在するための（物理的根源まで遡った）補完なのです
（無の無限の闇に対する自我仮説の射影が宇宙）。

お礼

長文の回答、ありがとうございました。

１節、２節は理解できました。残念ながら、その後はなかなか理解できませんでした。

いま、難しい質問だった、と思っています。

回答No.6

eld3399

宇宙は発生と消滅を繰り返しているので、古い物質を見つけることは不可能だと思います。宇宙は少なくとも、数兆年は経っていると思います。

お礼

ありがとうございました。

補足

早急な回答、ありがとうございました。

＞宇宙は発生と消滅を繰り返しているので、＜

そういう説も聞いたことがありますが、以前の宇宙のことはともかく、今回の宇宙（われわれの時代の宇宙）について知りたっかたのです。

回答No.5

isa-98

＞今我々が観測することができる最も古い時代に放たれた光は、約137億年前に約4200万光年離れた空間から放たれた光である。そしてその空間は現在465億光年先にあり、光は137億年かけて137億光年の道のりを旅してきたということである

＞そしてこの空間は当時地球の位置から光の約60倍の速度で遠ざかっていた。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99

最低限、これをすんなりと理解する事と計算で導出出来る事が肝要だと思います。

お礼

ありがとうございました。

補足

早急な回答、ありがとうございました。

＞最低限、これをすんなりと理解する事と計算で導出出来る事が肝要だと思います。＜

この２つの年齢の算出に、誤りがあったのでしょうか。
もし、よろしかったら、どこか教えてください。

あるいは、そもそも、２つの年齢を比べること自体が、誤りだ、といわれるのでしょうか？

回答No.4

noname#175206

ハッブル年齢というのは、現在において観測された宇宙の膨張速度を等速として、それを逆算して全宇宙が一点に集まるまでの時間のことです。

　宇宙の実際の年齢がハッブル年齢かどうかは議論されていますが、どうも異なるらしいということのようです。なぜなら、宇宙の膨張は等速ではなく、減速的だったり加速的だったりしていそうだからです。

　宇宙の始まりは一点から爆発的に膨張が始まったとするビッグバン説ですが、これだと宇宙の膨張は減速的です。これだけでもハッブル年齢は宇宙の年齢ではなさそうです。

　ビッグバン説で説明のつかないことがあって、インフレーション説がでてきました。これは、宇宙の初期では加速的に膨張したことになっています。さらに一致は怪しそうです。

　さらに現在の宇宙が実は加速的に膨張しているのではないかと言われ始めています。さらにますます一致は怪しそうです。

　まだまだ未完成の宇宙論の発展を待つ必要がありそうですね。

お礼

ありがとうございました。

補足

早急な回答、ありがとうございました。

じつは、質問の中には書かなかったのですが、宇宙の初期（インフレーションやビッグバンの時）は除いて、２つ年齢の関係が知りたかったのです。

＞宇宙の膨張は等速ではなく、減速的だったり加速的だったりしていそうだからです。＜

減速やら加速やらで、一概に一致しているとはいえない、ということですね、
そして、今、たまたまほぼ一致している、ということですね。

以下は私の想いです。この長い宇宙の歴史の中で、われわれは、今、たまたま、２つの年齢がほぼ一致している時代を過ごしている、という想いです。

回答No.3

isa-98

2)両者は関係があり、何時の時点でも、ほぼ一致しているのでしょうか？

こちらです。
計算上では１３７億年前も同じ方程式が通用する事が判明しました。

ここから導き出される結論は、
宇宙の大きさが半分ならば、宇宙の端の後退速度は約２倍になると言う事です。
宇宙の大きさが１／４ならば、宇宙の端の後退速度は約４倍になると言う事です。

方程式はそう言っています。

宇宙は加速膨張していると言う概念は、上記によれば宇宙はどんどん減速するはずですが、
それに反すると言う物です。

また、縮小している宇宙は重力によって減速しているはずです。
単純な計算では限界があります。

お礼

失礼しました。
補足で、肝心なところを、書き間違えてしまいました。

（誤り）２つの年齢が、たまたま、今、ほぼ一致したとういうことですね。

　　↓

（修正）２つの年齢は、今ばかりでなく（もちろん、加速膨張や重力による減速も、当然考慮しなければならないが）ほぼ一致する、ということですね。

ありがとうございました。

補足

早急な回答、ありがとうございました。

２つの年齢が、たまたま、今、ほぼ一致したとういうことですね。

＞計算上では１３７億年前も同じ方程式が通用する事が判明しました。＜

この問題の基幹をなすものは、この方程式のようですね。

もちろん、その方程式を補完するものとして、加速膨張や重力による減速も、当然考慮しなければならない、ということですね。

もしよろしければ、その方程式について、教えていただけませんか？

回答No.2

comattania

もう一つ。宇宙の誕生に諸説あり、どれもうなずけるような学説ですが、じゃ、何故、どうして、其の物質があったのか？化学反応はわかりかけましたが、その元となる元素はどうしてあったのでしょうね。どうして、無から有が出来たのでしょうね。其の有がどうして固まったのですかね？
このほうが問題です。

お礼

早急な回答、ありがとうございました。

そんな難しい問題を、安直に質問して、申し訳ありません。

回答No.1

comattania

正確に勘定した人はいませんから、こう言うのを概数と言います。
人類が消滅してもわからないのが、このような問題です。
どのような天才が出ても、謎の謎でしょう。

お礼

早急な回答、ありがとうございました。

この質問は、そんなに難しい質問だったのですか！