相対性理論が教えるビッグバン宇宙論の間違い

質問

１．赤方偏移の解釈の間違い
ビッグバン宇宙論はハッブル天文台で遠方銀河において赤方偏移が観測されたことから始まったと言われています。
確かに遠方の銀河を望遠鏡で観測すれば赤方偏移しているには違いない。
しかしその観測結果をもって宇宙は膨張しているなどと安易に結論するのは愚かである。
宇宙は膨張などしてはいません。
赤方偏移は全く別の理由で起こっているのである。
それは他でもない重力の影響である。
アインシュタインは一般相対性理論において、巨大質量の周りでは重力によって空間が曲がることを解明しました。
そして重力によって空間が曲がると光の進行方向も曲がることが判明したのである。
望遠鏡で観測される遠方銀河は、当然ながら巨大であり巨大質量の集まりなのである。
このよーな巨大質量の周辺ではその重力により周辺空間は大きく曲がっているのである。
空間が曲がれば銀河が発光する光の進路もまた曲がるのである。
その結果が赤方偏移である。
つまり遠方銀河の赤方偏移とはその重力による赤方偏移なのであって、宇宙が膨張しているなどの理由による赤方偏移ではないのである。
この点においてビッグバン宇宙論は甚だしい現象解釈の間違いをしているのである。

２．宇宙背景放射の解釈の間違い
宇宙空間は無限であり、その広大な宇宙空間の殆どの領域で既に熱的平衡状態に達しており、その温度は2.725°Kである。
これはビッグバン宇宙論が出て来るだいぶ前から既に観測され分かっていたことなのである。
つまり宇宙はその殆どの領域において2.725°Kの温度で安定しているのである。
それは137億年どころか、永遠の昔から既にそーなっていたのである。
宇宙背景放射というのは宇宙空間が2.725°Kの熱的平衡状態にある事実を表しているのである。
決して137億光年先で宇宙は閉じており、そこが宇宙の背景であるなどと愚かなことを考えてはなりませぬ。
これらの点においてビッグバン宇宙論は完全に間違いではありませんか。

回答No.6

ddtddtddt · ベストアンサー

１．赤方偏移の解釈の間違い
＞ビッグバン宇宙論はハッブル天文台で遠方銀河において赤方偏移が観測されたことから始まったと言われています。

　違うとは言いませんが、そんなに単純な経緯ではありません。1915年に発表されたアインシュタインの一般相対性理論には、膨張・収縮宇宙を表す解が含まれる事が、1920年前後にわかります。その一人はフリードマンで、そのような解を得る条件として彼が採用したのが、「一様等方な宇宙」という「宇宙原理」です。これは今ではフリードマンモデルと言われ、既に現代宇宙論の古典になっています。

　で、みなさんの反応はどうだったかというと「まぁ～、そういう可能性もあるねぇ。だけどあくまで数学的可能性の一つさ」程度でした。定常宇宙を願っていたアインシュタインは、俗に宇宙項と言われるものをアドホックに一般相対性理論に持ち込み、重力とバランスさせる事で定常宇宙解だけにしようとしました。つまり宇宙項は重力と反対の斥力です（反重力とは言わなかった(^^)）。

※ところがつい先だって、宇宙の加速度膨張と見えるような現象が発見されたもんだから、皮肉な事に宇宙項は今や、膨張を加速させる原因にされるかも知れない事態になってます(^^;)。

　いずれにしろ膨張宇宙は、当初は誰も本気にしなかった。次に1929年にハップルが遠方銀河の赤方偏移を発見した。事実としては確かにそうだ。しかしそれでも宇宙が膨張してるとは、非常に考えずらい。遠方銀河は（原因は知らんが）たんに地球から遠ざかってるだけかも知れない。アインシュタインは「やっちまったかなぁ～？」と言いつつ宇宙項を中止したが、宇宙は膨張してると考える人は非常に少数だった。

　その一人がガモフだった。ガモフは1940年頃に「膨張してるんだったら巻き戻せばいつかは一点だ。そこでドカンと爆発して宇宙は始まった」と言い出す。このアイデアは失笑を買った。定常宇宙論者だったホイーラー（だったかな？）などは「宇宙がビックリバーンと爆発して始まった？。馬っ鹿じゃねぇ～の」。ところがガモフ爺さんはそういう物言いが大好きだった「よし、ビッグバン・モデルと名づけよう」。

　ガモフ爺さんは孤軍奮闘する。ビッグバン・モデルの検証手段を考え抜く。「検証できなければ物理ではない」。まず巻き戻した時の宇宙の始まりの時間。これは検証しようがなかったが、とにかくその時間を出しただけ偉い。詳細は省くが、次にビッグバン・モデルが予想する宇宙の元素比率の概算値。この数値は、観測と矛盾しない程度にはそこそこのものだった。でも元素比率は、別の理屈でも説明できた。最後に宇宙背景輻射の存在とその温度。しかし宇宙背景輻射は、当時は全然見当たらなかった。誰もガモフ爺さんを信じなかった。

　1965年に宇宙の全方位からほぼ均等にやってくる約3K相当のマイクロ波が発見される。最初はノイズと思われていた。ガモフが計算した温度は3Kとはかなり違ったが、それでもこれで、やっとみんな本気になった。ビッグバンを検証したかも知れないと思える事実があがったから。ビッグバン以外の説明は、ビッグバンほどの説得力を持たなかったから。

　ビッグバンは観測のみから始まったものでもないし、理論のみを根拠にしたものでもありません。両方あるから、最も支持者が多いんです。現在では、観測も理論もガモフの時代より豊富です。逆にそれを支持しない観測も理論も昔より多いと、公平を期して言っておきます。しかしそれらも観測と理論の両面があり、「検証手段を考えつける」からこそ相手にされるんです。

　赤方偏移の周辺については#5さんに譲りますが、巨大質量近傍では時間が遅れるから赤方偏移になると言った方が、通りはいいと思いますよ(^^)。

２．宇宙背景放射の解釈の間違い
＞宇宙空間は無限であり、その広大な宇宙空間の殆どの領域で既に熱的平衡状態に達しており、その温度は2.725°Kである。これはビッグバン宇宙論が出て来るだいぶ前から既に観測され分かっていたことなのである。

　「既に観測され分かっていた」事実はないと思いますよ。例えば背景輻射の温度が本気で議論されるようになったのは1965年以降の事であり（みんな本気になったから）、1965年までは背景輻射の背の字も見当たらなかった。

　ビッグバンモデルとその後継理論は、宇宙の拡がりが137億光年だとは言ってないし、壁があってそこで宇宙は閉じてるなどというフザケタ事は言ってないし、壁が宇宙の背景であるなどと愚かなことも考えていません。そう聞こえるのは確証バイアスのせいではないですか？。

　もう一回言いますが「実地検証できなければ物理ではない」。永遠の（無限の）昔からそうなっていたら、とうの昔に完全な熱的平衡状態に達していて、あなたも私もいないはずなのだが。でもこれも検証できそうにない。なのでそう考えるなら、実地検証して下さいと言うほかない。

　それでも「俺はこう考える」と主張する事は自由だ。ただし「好きにすれば」と言われます。

お礼

ありがとうございます。

回答No.7

QCD2001

＃３、＃５です。

赤方偏移は銀河の重力ではなく、宇宙が膨張することによって生じるというわたしの＃５の回答に質問者さんが反論しないということは、質問者さんはご自分が間違っていることに気付いた、と解釈してよろしいですね。

宇宙の背景放射も、ビッグバンによって生じたガンマ線の名残であるという私の説明に反論していらっしゃらないので、これについても、質問者さんはご自分の間違いに気が付いた、という解釈でよろしいですね。

つまり、質問者さんは「ビッグバンは間違いだ」というご自身の考えこそが間違いであって、「ビッグバンは正しい」と考えをお変えになった、と解釈してよろしいですね。

反論がなければ、質問者さんはビッグバンは正しい理論だ、と考えるようになったものとみなします。

私の回答によって、質問者さんがご自身の間違いに気が付かれたとしたら、回答者冥利に尽きるというものです。
きちんと回答してよかったと思います。

回答No.5

QCD2001

＃４です。

遠方の銀河の大きさについて、視野角の大きさは距離に反比例します。つまり、距離が2倍になると1／2の大きさに見えます。ですから、近くの銀河の2倍の距離にあって、近くの銀河と同じ大きさに見える銀河は直径が2倍あると考えられます。直径が2倍あるということは体積は2の3乗の8倍あり、質量も8倍あると考えられます。
赤方偏移が銀河の質量によるものであるなら、赤方偏移の大きさは距離の3乗に比例することになります。

遠方の銀河の発見のしやすさが、銀河の直径ではなく銀河の明るさによると仮定すると、明るさは距離の自乗に反比例して減衰しますから、同じ明るさに見える遠方の銀河は、近くの銀河の明るさと比べて、距離の自乗に比例した明るさでなければなりません。明るさが距離の自乗であるということは星の数が距離の自乗であるということで、したがって質量が距離の自乗に比例していることになります。赤方偏移が銀河の質量によって生じるのであるなら、距離の自乗に比例して赤方偏移が生じなければなりません。

しかし、赤方偏移は距離に比例して生じており、上記のいずれの場合も実際の観測結果と合いません。

ところで、遠方の銀河では、小さすぎる銀河は観測できず大きな銀がしか観測できないのですが、近くの銀河では、大きな銀河も小さな銀河も観測できます。そしてその赤方偏移の観測結果、は距離が同じなら銀河の大きさによらず同じです。
もちろん、銀河の重力の影響についての補正を行います。
赤方偏移の測定は、銀河の重力による影響や、途中の星間物質による影響などを考慮したうえで計算されています。つまり、巨大銀河の質量による赤方偏移は織り込み済みなのです。そのうえで距離よって赤方偏移が生じているのです。

ですから、赤方偏移が銀河の重力によって生じるのであって宇宙が膨張していない、という質問者さんのお考えは、実際の観測結果と合いません。従って間違いであると言えます。

２．の宇宙背景放射についての私の回答について反論をしていらっしゃいません。これは質問者さんがご自分の考えが間違っていることに気付いたので反論をしないのだと解釈してよいですね。
つまり、
宇宙が熱的に平衡しているというのは間違いであり、
その温度が2.725°Kというのも間違いであり、
「ビッグバンが間違いだ」とお考えになっていたのも間違いであって、ビッグバンが正しいとお認めになったものと解釈してよろしいですね。

回答No.4

tetsumyi

そうかも知れない！！！
ぜひ新理論体系を構築して物理学会で発表してください。

回答No.3

QCD2001

ご質問は何でしょうか？
このサイトは、「〇〇がわからないから教えてください。」というサイトです。
何がわからなくて、何をお知りになりたいのでしょうか？

ちなみに、質問者さんが書いていることは間違いだらけです。

１．赤方偏移の解釈の間違い
の項目について、

＞望遠鏡で観測される遠方銀河は、当然ながら巨大であり

いいえ、巨大な銀河ではありません。我々の天の川銀河と比べて巨大ではありません。ですから、とても小さく見えます。とても小さくしか見えないので、これを見るためには巨大な望遠鏡が必要なのです。
遠方の銀河は巨大ではなく、したがって質量も巨大ではありません。従って、遠方の銀河の質量による赤方偏移は生じません。

また、質問者さんがおっしゃるように、遠方銀河が巨大であるとしたら、それは何故でしょうか？何の理由もなく「当然巨大であり」などと仰られても困ります。
観測結果は遠方ほど赤方偏移が強くなります。
これが銀河の質量によるものであるとしたら、銀河の大きさは、地球のある天の川銀河を中心として、そこから遠ざかるほど銀河が大きくなってゆくということになります。つまり、銀河の大きさは宇宙全体で一定ではなく、天の川銀河を中心としてそこから遠ざかるほど大きくなる、という規則性を持っていることになります。つまり天の川銀河は、宇宙全体の中の銀河が小さくなる中心という極めて特殊な場所に位置していることになります。

このような銀河の大きさの分布はなぜ生じたのでしょうか？
その中心に天の川銀河があるのは何故でしょうか？
質問者さんはこの疑問点をどうお考えでしょうか？

２．宇宙背景放射の解釈の間違い
について、

＞その広大な宇宙空間の殆どの領域で既に熱的平衡状態に達しており、

「熱的平衡状態に達して」いるというのは、誰がどのような方法によって証明したのでしょうか？

恒星の内部では核反応が起き、多くのエネルギーを生じています。そのエネルギーにより、恒星からは荷電粒子が放出されています。この荷電粒子は恒星から周囲へ飛び散ってゆくので、恒星からの距離に二乗に反比例して数が減ってゆきます。つまり、恒星の近くと遠くとでは、宇宙空間を飛んでいる粒子の数が違います。粒子の分布が均一ではなく、そのエネルギーも均一ではないので、宇宙は熱的平衡状態にはなっていません。

＞その温度は2.725°Kである。

誰がそんなことを言ったのでしょうか？
2.725°Kという温度は誰がどうやって測定したのですか？
まさか、宇宙背景放射の温度だ、などとは仰らないでしょうね。
ところで、「その温度」とは何の温度でしょうか？
「熱的平衡状態の宇宙の温度」ですか？
それははどのようなものでしょうか？どのように定義され、どのように測定されるのでしょうか？

宇宙空間にはきわめてエネルギーの高い荷電粒子が飛び交っています。これを温度に換算すると極めて高温で、数百万度から数億度を超えるようなものも珍しくありません。2.725°Kなどという極低温ではありません。惑星や小惑星などの岩塊はまた違った温度を持っています。これらは恒星に近づけば恒星からの熱で温度が上がり、遠ざかれば温度が下がります。遠ざかったときに何度まで下がるのかは測定する方法がないためわかっていません。

「その温度」というのは、岩塊の温度でしょうか？それとも荷電粒子の温度でしょうか、それとも宇宙背景放射と呼ばれる電磁波のエネルギーを仮に温度に換算してみた数値でしょうか？
宇宙背景放射と呼ばれる電磁波のエネルギーを温度に換算したものは、宇宙の温度を表していません。ただ単に、電磁波のエネルギーを温度で表現してみた、というだけの意味しかありません。
これが宇宙の温度であるというのなら、エネルギーが2.725°Kに相当する電磁波を放出する何かの物質が宇宙に存在しなければなりません。

ビッグバン理論では、ビッグバンによって生じたガンマ線が断熱膨張によりマイクロ波にまで引き伸ばされたのが宇宙背景放射であると主張しており、そのマイクロ波のエネルギーを仮に温度に換算してみると、2.725°Kに相当する、と言っているだけです。宇宙の温度が2.725°Kであるなどとは誰も言っていません。

質問者さんはビッグバンを否定しているので、宇宙背景放射はビッグバンで生じたガンマ線ではないとお考えですよね。では宇宙背景放射を放出している物質は何であるとお考えですか？

＞決して137億光年先で宇宙は閉じており、そこが宇宙の背景であるなどと愚かなことを考えてはなりませぬ。

だれがそんな愚かなことを言ったのでしょうか？
ビッグバン理論では、137億光年先で宇宙が閉じているなどと言っていませんし、そこが宇宙の背景であるとも言っていません。
誰の論文にそんなことが書いてあるのですか？
何かを勘違いしていませんか？
ちゃんと論文を読んでいますか？
間違いの多い通俗的な「読み物」だけで判断してはいませんか？

お礼

＞１．赤方偏移の解釈の間違い
の項目について、
＞このような銀河の大きさの分布はなぜ生じたのでしょうか？

遠方の銀河は巨大なものでなければ望遠鏡では見えません。
例えば数億光年離れた距離では太陽ほどの小さな恒星は望遠鏡では捉えられません。
逆に数億光年離れた距離にあって望遠鏡で見える銀河は巨大銀河しかないってことです。
ですから望遠鏡に映る遠方の銀河は例外なく全て超巨大銀河です。
これはほんとに簡単な理屈ですよ。

回答No.2

antigravity

赤方偏移は、星間物質内での光の速度変化が波長を引き伸ばしている。
宇宙背景放射は、あなたの言うとおり。
相対性理論は間違っているし、ビッグバンもない。
重力波も勘違い。
電気的宇宙論が観測される宇宙の姿をもっともよく言い表していると思う。

回答No.1

noname#228744

間違いではありませんか?と言われても、個々は意見交換する場ではありません。