最も地球に似た惑星は１２光年先

質問

宇宙:最も地球に似た惑星は１２光年先の恒星周回かも

http://mainichi.jp/select/news/20131105k0000e040131000c.html

このニュースに限らず、ＸＸ光年先に、という記事はよく目にします。光の距離で例えば１２年先、と理解していますが、つまり今観ている光景は１２年前の姿と同意という認識です。今見えている物が１２年前というのは、どうも未だに感覚として理解し難いのですが、先ず、この点は間違いないとして更に疑問が続きます。

その惑星なりが自ら光を発していない場合、例えば近くに太陽の様な恒星があればそれに照らされてその光が１２年掛かって地球に届くとすれば、その光の強い～弱いで、到着までに時間が掛かったりするのでしょうか？

１光年でも、１００光年でも、下手すると実際は既に存在しない可能性がありますが、それを地上で、しかも肉眼で観るのと、ハッブル宇宙望遠鏡の様な圏外から観るのでは、この１２光年に差が出るのでしょうか？ この辺りの感覚を、何か良い例えでお教え頂けると幸いです。

有識者のお知恵拝借。

回答No.8

Mokuzo100nenn

＞今見えている姿は１０年前の姿ではないのか、

アインシュタインさんの発見のおかげで、私たちの住んでいる時空では、時刻は場所の関数であることがわかりました。

したがって「10年前」という情報だけでは時空の一地点を示すことが出来ず、「太陽系の10年前」とか「ケンタウルス座の10年前」としないと時空の一地点を特定できないのが「実際である」ということが判明したのです。

ケンタウルス座の10年前と太陽系の10年前が同値だとするのは「実際には」存在しない絶対座標系を想定した場合だけなのです。

数学上は実際に存在しない絶対座標系を定義することが可能で、絶対座標系の方がアインシュタイン以前の「常識」からみると理解しやすいので、「実際には」存在しない絶対座標系でこの宇宙を示すことができると錯覚しやすいのです。

キーワードは「ミンコフスキー時空」です。
ミンコフスキー時空が理解できると、アインシュタインが発見した我々の世界の一側面が理解できるようになります。

回答No.7

Mokuzo100nenn

＞今見えていても、半年後には見えなくなるとしたら、「実際」今見えていても、半年後には消える、と解釈出来るからです。

そういう解釈はできません。

「実際に」見えているモノがこの時空に存在しています。

質問者は「見えること」と「存在すること」が別の事であるという幻想に入っています。
我々が居る時空では「見えるもの」は「実際に」その時点・地点で「存在します」

「見えるもの」が「存在しない」空間は、「実際の」空間ではなく、「仮想の」絶対座標系です。

「仮想の」絶対座標系を導入した場合だけ、質問者の想像が成立します。

キーワードは「ミンコフスキー時空」です。

お礼

光が届くのに１年掛かる。その光とは、例えるなら星そのものの姿ではないのでしょうか？ １光年とは、その画像が届くまでに１年掛かる、という事ではないのでしょうか？

この辺りの観念が理解出来ないのです。見えている物が実際にはないかもしれない。光が１０年掛かって到達するなら、今見えている姿は１０年前の姿ではないのか、と。５年後に消滅したとすれば、今から５年後に見えなくなるのではないのか？ 今消滅したとすれば、見えている期間はあと５年なのか、と。

見えている物は１００光年だろうと、１０００光年だろうと、実際に存在すると考えれた良いのでしょうか？ とんでもない望遠鏡が開発され、１０光年先の星で誰から手を振っているとしても、行くのには光の速度でやっぱり１００年掛かる、と。

回答No.6

Mokuzo100nenn

＞その惑星なりが自ら光を発していない場合、例えば近くに太陽の様な恒星があればそれに照らされてその光が１２年掛かって地球に届くとすれば、その光の強い～弱いで、到着までに時間が掛かったりするのでしょうか？

いいえ。
距離が同じなら時間も同じです。
有意の差は出ません。

＞１光年でも、１００光年でも、下手すると実際は既に存在しない可能性がありますが、それを地上で、しかも肉眼で観るのと、ハッブル宇宙望遠鏡の様な圏外から観るのでは、この１２光年に差が出るのでしょうか？

有意の差は出ません。

「実際は」というのが問題です。
どういう意味で「実際は」という言葉を使っていますか？

実際は既に存在しない可能性が無いのです。
なぜなら実際は、今見えているからね。

「架空の」絶対座標系を導入すると、既に存在しない可能性があります。
でも、絶対座標系は架空ですから。

＞この辺りの感覚を、何か良い例えでお教え頂けると幸いです。

ミンコフスキー空間を調べてください。
キーワードは「ミンコフスキー空間」です。

お礼

実際は、というのは、例えば１光年先に有った物が半年前に消滅したとすると、半年後には観えなくなると言う事でしょうか、という意味です。今見えていても、半年後には見えなくなるとしたら、「実際」今見えていても、半年後には消える、と解釈出来るからです。

回答No.5

manno1966

> この辺りの感覚を、何か良い例えで
音で考えたら良いのでは。

> その光の強い～弱いで
ジェット機のエンジン音は大きいから時速１０００km/H、人の声は小さいから時速５０００km/H、蚊の羽音は小さいから時速１００km/H、なんてことは無いですよね。
全て同じ速度(音速)で伝わります。
光も同じ、強弱に関係なく光速で伝わります。

> 下手すると実際は既に存在しない可能性がありますが
雷の雷光を見てから、音が伝わるまで時間差があります。
音が到達した時には、既に雷というその音を出した現象は終了しています。
それと同じ。

大音量で音楽を流しているスピーカーが１km先に置いてあり、そのスピーカーの電源のスイッチ(有線でも無線でも構わない)が手元に有るとします。
スイッチを切っても、音が途絶えるのは３秒ほど後になります。
スピーカーの所に爆弾を仕掛けて爆発させても、音楽が途絶えるのは、爆発から３秒後、爆音が届くのも３秒後。
スピーカーの方を見ていなくて、爆発音で気が付くとするなら、スピーカーが破壊されてから３秒後までそれを知ることは出来ません。
距離が離れれば、当然音の到達が遅くなるので、それだけ時間差が大きくなります。

この様に、音に例えるのはどうでしょう？

回答No.4

noname#186647

光の速度は真空中であれば一定です。
弱かろうが強かろうが同じ距離であれば届く時間も一緒です。

肉眼で見ようが天体望遠鏡を使おうが、電波望遠鏡を使おうが一緒です。
（電波も光速で伝わりますが、光速は超えられません）
光速より速く伝わる物が無い以上それ以上で情報が伝わることはありません。
つまり、１２光年先の天体の今を知るのは未来を知るのに近いことです。
１２年前の姿が現在とも言えます。
四次元時空を三次元的に表した光円錐という概念がありますが、これをみればわかりやすいと思います。

光速に限界がある以上目に届く光は全て過去の物です。
例え自分の手を見てもそれは極僅かですが過去の姿です。
「今」を見ることは出来ないのです。
これが遠くなるほどその時間差が大きくなるというだけの話です。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%86%86%E9%8C%90

回答No.3

Wr5

>見えている物が一年前の図であれば

光は1箇所に留まっているワケではありませんから……刻一刻と変化していきます。

地球上では光の到達速度はほぼ一瞬ですから理解しにくいかも知れませんね。
# 1秒間に地球7周半とか言われますかね。
# ミリ秒やマイクロ秒とかの単位にしていけば、進む距離も短くなってはいきますが…今度には人間がその時間を認識しずらいでしょうねぇ…。

太陽から2013/11/05 9:40:00に放たれた光は2013/11/05 9:48:18頃に観測されます。(8分18秒としています。実際には公転軌道半径の関係で位置関係により多少前後するようですが)
太陽から2013/11/05 9:40:01に放たれた光は2013/11/05 9:48:19頃に観測されます。
太陽から2013/11/05 9:40:02に放たれた光は2013/11/05 9:48:20頃に観測されます。
太陽から2013/11/05 9:50:00に放たれた光は2013/11/05 9:58:18頃に観測されます。
太陽からの光が2013/11/05 10:00:00に突然途絶えた場合は2013/11/05 10:08:17までは光って見えます。
# 2013/11/05 10:08:17に観測した光は2013/11/05 9:59:59に太陽から出た光です。

回答No.2

Wr5

>例えば１年前に放たれた光とすると、その惑星が半年前に消滅していたら半年経てば観えなくなるのではないのですか？

ええ。
その通りです。
仮に「今」消滅したとすると地球で観測できるのは1年後(それまでは見えている)ということになります。

たとえば、今この瞬間に太陽がなくなると(地球が軌道上から吹っ飛ばされるとかは無視したとして)8分ちょっと経たないと認識できません。

たまに話題になるベテルギウスが「今」超新星爆発を起こしたとしても、地球でそれを知ることができるのは640年だか650年後です。
それまでは変わらずベテルギウスが輝いているように見えます。
脈動変光星なので暗くなったりとかは観測できるでしょうが。
(もちろん、収縮したり膨張したりしたのは実際には640年だか650年前です)
よって…640年前に超新星爆発していたとしたら、今になって観測できることになります。
# で、光速より早く情報伝達する手段が(今のところ)ありませんので、いつ超新星爆発したのかは判りません。
# 超新星爆発の前に放出されるというニュートリノが観測されて、うまく行けば爆発の瞬間が見えるかも知れません。

お礼

少しモヤモヤが払拭されました。有難うございます。

回答No.1

papapa0427

＞その光の強い～弱いで、到着までに時間が掛かったりするのでしょうか？
ろうそくの光と車のヘッドライトで見える時間の差はありません。

＞１光年でも、１００光年でも、下手すると実際は既に存在しない可能性がありますが
なぜ、そう思われるのですか？たぶん２次元の地図をイメージされていると思います。宇宙は３次元か４次元だと言われています。
とても複雑な動きをしてます。相対的な運動量を合成すれば光速を超える部分もあるそうです。

＞それを地上で、しかも肉眼で観るのと、ハッブル宇宙望遠鏡の様な圏外から観るのでは、この１２光年に差が出るのでしょうか？
差はありません。解像度に差が出るくらいです。ハッブルの場合は電波望遠鏡ですから、光学系の望遠鏡とは直接比較は出来ませんが、地球で言えば月は日本どころか世界中でみても見え方や大きさは変わりませんよね。それから比べれば１２光年という距離はとても大きくて地上と衛星軌道の距離の違いなんて問題になりません。

お礼

ご投稿感謝です。

例えば１年前に放たれた光とすると、その惑星が半年前に消滅していたら半年経てば観えなくなるのではないのですか？ この辺りがどうも感覚として判らないのです。見えている物が一年前の図であれば、起こり得ると思うのですが。