共動距離と固有距離

質問

最近宇宙論を勉強しているのですがタイトルにある、この2つの距離と違いに関して
色々見たのですがいまいちわかりません。
共動距離＝ある時刻で宇宙膨張を止めたとしてその時の2点間の距離
固有距離＝動いている物体の2点間の距離
という理解でいいでしょうか？
また、光の進む距離というのはこの2つの距離とは別物なんでしょうか？
どなたかこの2つの距離に関してご教授お願いします。

回答No.1

noname#175206 · ベストアンサー

>共動距離＝ある時刻で宇宙膨張を止めたとしてその時の2点間の距離

　それが「固有距離」です。

　光速度は有限ですので、見えた物体は既に宇宙の膨張で遠ざかっています。つまり見えた位置よりはずっと遠くにあります。
　そこまでの距離が「共動距離」です。つまり宇宙の膨張を計算に入れた距離です。

>固有距離＝動いている物体の2点間の距離

　共動距離との勘違いだとしても、あまり正確な表現ではないでしょう。

>また、光の進む距離というのはこの2つの距離とは別物なんでしょうか？

　これは、もし光学観測上で直接割り出せる距離だとすれば、「光行距離」です。光速度×到達時間ということになります。

　たとえば、観測可能な宇宙の果ては、後退速度が光速度となる137億光年だと言われます。そこからの光は137億年かかって地球に到達するからです。この137億光年が光行距離です。

　しかし、137億年前の光が発せられたのは、実際には4200万光年の距離だったときです。宇宙が非常に速く膨張するため、光ですら地球まで137億年要してしまったわけです。この4200万光年が固有距離です。

　そして、以前に4200万光年の距離に在って、今137億光年の距離に見えたものは、実際には宇宙の膨張により、465億光年の距離に遠ざかってしまっています。その465億光年が共動距離です。

　定性的には、そんな感じです。

お礼

回答ありがとうございます
ようやく理解できました。