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宇宙膨張説について疑問
ハッブル天文台で、色んな銀河を観測したところ、観測者から遠くにある銀河ほどドップラー効果による赤色偏移が見られるので、宇宙は膨張している。 というのが、凄く簡単に言えば宇宙膨張説の根拠だと思うのですが、ひとつ疑問があります。 観測者に届く、電磁波は遠くになればなるほど過去のものですよね。 数十億年前の電磁波が赤色偏移してたのは、その当時の事実でしかなく現在はそれがどうなっているのか分からないと思うのです。 それなのに、宇宙が現在も膨張しているというのは、どうして分かるのでしょう？ 宇宙は膨張していた。というのなら分かるのですが。 誰か、素人の私でも理解できるように説明していただけませんか。
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- okmisato
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電磁波の赤色偏移という事象について少々 遠ざかっているから波長の長い赤色へ偏移して見えるという事と理解しておりますが、光速移動する物体は特殊相対性理論によります。もし、そうでないとすれば光速以上の事象が存在することになってしまいます。可視光線も電磁波の一周波数帯域だと知った時、我がマナコから脳裏に認識されている実体とは一体何者かと思いました。 また、量子力学では有名なハイゼンベルグの不確定性原理というものがあり、その電子の位置と速度は同時に求められません。 そもそも、電磁波という定義の中で現代物理は論じられていますが、絶対零度で振動数零から、無限大振動数までの全てをアインシュタインによっていますが、近い将来、光速を超えられる理論が発表されると思います。いつかな？ ビッグバーンとそれ以前がすでに理論的に解明されていますが、無から有を作り出すという超絶神技的技法の解明も近いことと思います。 さらに、小生の記憶では、光速の世界では前述のアインシュタインの特殊相対性理論によってドップラー効果は無いはずです。40年以上昔の物理の時間でのことです。ウサギと亀、アキレスというのもありましたね。ちょっと違うかな？
- eisernejungfrau
- ベストアンサー率62% (5/8)
＞、観測者から見たら100億年前の事実なんじゃないのかと言う事です。 その通りですよ 今観測している事象は光速から逆算しその当時そのポイント(空間における位置ではない）ではそうであった それを確定させているにすぎません 今現在そのポイントが膨張し続けているかは次の瞬間までわかりません 仮に膨張してるにせよ宇宙は一様な形ではなく広がりもポイントによってまちまちでしょうから ポイントによっては膨張が無いなんてことも想定でき単純に観測では確定出来ないのではないか？ 恐らくこれがあなたの疑問点であると思います まったくもってその通り ですが少なくとも今観測されている宇宙では一様に一定の物理法則で成り立ち それをもってして現在の宇宙論を形作っているのです つまり今までわかった範囲内ではこれが正しいと言っているに過ぎません ですので観測範囲外がそれとは別の物理法則で形作られてる可能性は常にあります きっと我々が生きている間にはこの疑問は解けないと思いますので 確定的な証拠であなたに答えられる人は現れないでしょう あなたは科学というよりは文学に近い論理？にて答えを求めている様に感じられるので 観測云々というよりも正しいと言い切れるかどうかの論理的証明が相応しいのかなと思いこの解となりました
- Mokuzo100nenn
- ベストアンサー率18% (2123/11344)
あなたが宇宙を三次元の絶対座標系で捉えた場合には、「膨張していた」が正しい。 あなたが宇宙を四次元のミンコフスキー時空として捉える場合は「膨張している」が正しい。
お礼
回答ありがとうございます。 ミンコフスキー時空ですか。知らない単語です。 勉強してみます。
- isa-98
- ベストアンサー率23% (205/859)
ダークエネルギー引力の斥力ではありません。 宇宙全体に広がって負の圧力を持っているだけです。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BC%95%E5%8A%9B%E3%81%A8%E6%96%A5%E5%8A%9B これを引力の斥力であると講釈する場合には、 今まで学んで来た経歴や地位の全て投げ捨てるぐらいの覚悟で望むべき事です。 ＞それなのに、宇宙が現在も膨張しているというのは、どうして分かるのでしょう？ その説明が最もすんなりと説明が付き、最も支持者が多いと認識すべきです。 証明された事実はありませんから。 消去法を用いれば、定常宇宙論（宇宙は膨張しない。）を支持している方はいません。 赤方偏移の事実があるからです。 すなわち、膨張している事実は観測的事実として認識しなければなりません。
お礼
回答ありがとうございます。
補足
私が、疑問に思っているのは、100億光年離れた銀河から届く電磁波は、100億年前のものだから、観測者から見たら100億年前の事実なんじゃないのかと言う事です。現在の情報は１００億年後しか届かないのだから。今、その銀河は消滅しているかも知れないし、静止しているかもしれません。 だから、現在宇宙が膨張しているなんて観測できないのじゃないかということなのです。
- sanori
- ベストアンサー率48% (5664/11798)
こんにちは。 あなたが疑問に思われることはもっともなことで、百数十億光年離れたの天体の赤方偏移は、あくまでも百数十億年前のものです。 赤方偏移は、近い天体についても遠い天体についても同様であろうという仮定に基づいて、（ハッブルの）宇宙の膨張は一様であろうと考えられています。 ちょっと違う話になりますが、 たとえば、電流の実体であり、物質の原子同士の結合をもつかさどる「電子」という粒子がありますよね。 しかし、１個１個の「電子」というものが、本当に同じ姿形をした同一の粒子であることを確かめた人は一人もいません。 同じような性質を持ち、同じ振舞いをするものをグループ分けして、同じグループに分類されたものを「電子」と呼ぶように決めているだけです。 本当は、電子にも１種類だけけでなく２種類以上あるかもしれません。 また、マクスウェル方程式から「電磁波」というものの存在が予言されたとき、そのスピードが光の速さと非常に近い数字という計算結果が出たので、「電磁波と光は同じものじゃないか？」と予想され、さらに「同じものです」ということになったわけです。 しかし、本当に姿形が同一の波（粒子）であることを確かめた人はいません。 性質が同じだから同じでしょう、と言っているだけです。 物理というのは、しばしば、演繹を伴います。 「法則」というのは大概、「たぶん全部に適用できるであろう」と決めてから、後でその正当性が確かめられるという手順を踏むことがあります。 なお、余談ですが、 ほかの回答者さんが膨張速度の変化について言及されていますが、ここ最近の研究成果によれば、遠い天体ほど速く遠ざかる現象が確認され、引力とは反対の斥力を持つエネルギーが宇宙に一様に分布していると考えられています。 それは「ダークエネルギー」と呼ばれています。 ダークマター（暗黒物質＝引力を持つ）とは名前が似ていますが、全然違います。 そして、驚くことに、宇宙の全エネルギーに占める物質の割合はたったの４％で、ダークマターは２３％、残りの７３％はダークエネルギーだというのです。
お礼
回答ありがとうございます。 私の疑問を理解していただいて感謝します。
- naigel
- ベストアンサー率25% (22/87)
何億年という時間の経過の観察は出来ませんので、ある銀河の赤方変移を観察して、光が出発した 当時と今を比較する事は無理です。 遠くでも比較的 我々に近い銀河、遠い銀河、とても遠い銀河、等々、全ての遠方銀河は赤方変移 しているわけですが、それぞれの赤方変移の度合いを比べると、遠い銀河ほど遠ざかる速さが速い 事が観測されているのです。ですから宇宙は昔も今も膨張している事が解るのです。 さらに近年では、精密な観測と計算から、膨張速度は加速していると言われております。
お礼
回答ありがとうございます。「それぞれの赤方変移の度合いを比べると、遠い銀河ほど遠ざかる速さが速い事が観測されているのです。」 ここは理解できます。「ですから宇宙は昔も今も膨張している事が解るのです。」ここが、理解できません。とても遠い銀河の電磁波は100億年前、近い銀河の電磁波だって数万年前のものですよね。当時は膨張していたかもしれませんが。。。。
- chie65536（@chie65535）
- ベストアンサー率44% (8740/19838)
ご参考。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99#.E5.AE.87.E5.AE.99.E3.81.AE.E5.A4.A7.E3.81.8D.E3.81.95.E3.83.BB.E5.B9.B4.E9.BD.A2 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%83%E3%83%96%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87
お礼
参考になる情報をありがとうございます。 光の速度は絶対だと思っていたので、光速以上の速度があることや宇宙の年齢が150億年なのに観測限界が400億光年以上離れているということが驚きでした。
- 雪中庵（@psytex）
- ベストアンサー率21% (1064/5003)
「遠くのものは昔の姿」なのは事実です。 もっと正確に言うと、「より遠くのものほどより昔」です。 つまり、遠くから近くまでの途中も含めて、遠ざかる 速度を分析すると、単に「膨張している」というだけでなく、 膨張速度がどのように変化しているかも分かります。 （近づいているのは、一番近い銀河で、固有速度が 膨張速度を上回ったアンドロメダ星雲だけ） 宇宙の密度が高ければ、重力によるブレーキによって、 やがて収縮に転じるし、密度が低ければ、そのままブッ 飛んで行ってしまいます。 先ほどの「遠くから近くまでの変化」を観察した結果、 「奇跡のように徐々に膨張速度は低下しつつも、収縮は しない値」である事が知られています。
＞宇宙が現在も膨張している とは誰が言ってるのかも知らないし、全然詳しくないですが、 例えば時間を空けて２回観測してみて、赤色変移の程度が同じなら 膨張速度は変わってなかったようだ。他に速度が変わる要因もみつかってないし、 多分現在もその速度のままだろう、と推測できます。 という事だと思います。 それよりも「この光はこっちの光よりも遠いところから来た」って どうやってわかるのかフシギ。
- eisernejungfrau
- ベストアンサー率62% (5/8)
詳細について語ると話が長くなるので簡潔に その赤方偏移した電磁波がいまだに膨張の兆候を示し続け変化しており 遠近関係なくそれ以外の全ての宙域も同様に膨張を示しているからです たしかに遠い未来宇宙の端には実は壁がありそこで膨張が止まるなんて新理論が出ないとは限りませんが 実際に電波にそういった兆候が表われるかでもしない限り？ですよね 仮にそういった学説が出ても一切その痕跡がなけれはあなたは信用しますか？ 現在の理論は実証の積み重ねで事象を理解しそれを根本にして世界を観測しているので 絶対はありませんが最も信用に値すると思います とはいえ上でああ言いはしましたが実はあなたの考えが正しかったなんて事もありえるのです 考えを止めない事が大事ですね
お礼
回答ありがとうございます。 私の考えなんてありません。 ただ、今一番支持者が多い理論が理解できないだけです。
お礼
回答ありがとうございます。 私の疑問に答えていただいたような、またそうでないような いまひとつ釈然としません。