宇宙はどこまであるのか

**名無しって、書けない？**(pc?) · 2017/12/11(月) 22:53:30.46

以下泡宇宙

**名無しって、書けない？**(東京都) · 2017/12/18(月) 23:04:39.06

>>87
地球から137億光年先に広がる宇宙空間は宇宙膨張によってほぼ光速で遠ざかっていった。
【ほぼ】光速というのは、宇宙膨張速度が光と全く同じなら、その映像は永遠に地球には届かないことになるので、
わずかに宇宙膨張速度のほうが遅いが、その誤差は無視できるとする。
そうすると、ビッグバンから137億年経った現在に見えている137億光年先の映像は137億年前のものとなる。
で、その映像が137億光年の広がりを持つというのはあくまで主観のなせる業だな。

**名無しって、書けない？**(東京都) · 2017/12/18(月) 23:08:31.69

**名無しって、書けない？**(東京都) · 2017/12/18(月) 23:09:33.30

青の矢印が宇宙の膨張する方向で、赤の矢印が光の動く方向である。

**名無しって、書けない？**(東京都) · 2017/12/18(月) 23:26:24.91

お絵描きしていたら、もうちょっと詳しい説明を思いついた。
まず、視角（視直径）についての予備知識を持っておこう。
満月の視直径はほぼ0.5°であるが、それは満月の上端と下端（右端と左端）から目の位置までやってくる光のなす角である。

月から地球までの距離は38万kmであるが、計算を簡単にするため、
1光年先と1万光年先に輝く2つの天体A、Bがあり、その両者とも満月のあの明るさとあの視直径と同じであるとする。
（1万光年先で満月と同じ明るさの天体などあり得ないと思うかもしれないが、
かに星雲の超新星爆発は藤原定家「明月記」で満月と同じくらい明るかったと記され、
そのかに星雲は地球から7千万年の距離にある。）

天体までの距離の測り方を知らない未開人がその二つの区別はつかない。
むろん、天体までの距離を測る方法はいろいろと知られており、かなり正確に測れるので、
天体Aは1光年先にあり、天体Bは1万光年先にあると我々は想像できる。
ところが未開人には区別がつかないので、両者が同じ距離にあると言っても、
Aが100km先でBが100億光年先にあると考えてもその間違いには気づかない。（続く）

**名無しって、書けない？**(東京都) · 2017/12/18(月) 23:35:13.68

欅坂のメンバー12人が周りを取り囲んで、自分が真ん中にいるとする。
しかもメンバー全員が自分に密着して一つに固まっているという夢のような至福の状況とする。
そうして、よ～いドンで一斉に全員がほぼ光の速さで自分から離れていくとする。
真ん中で静止している自分から見て誰がどの方向に遠ざかっているのかというのを時計の文字盤の位置で示すとする。
12時、1時、2時、・・・の方向に、長濱、上村、長沢、小池、菅井、今泉、守屋、美玲、潮、柿崎、美穂、丹生が遠ざかっているとする。
（誰でもいいが、個人的な好みで選んでみた。）

1秒経ったときには1光秒離れ、1年経ったときには1光年離れ、50年経ったときには50光年離れる。
1秒後でも50年後でも見えるメンバーの映像はまったく同じで、その全てがよ～いドンしたときの若いままの映像である。
しかも、メンバーのいる方向も同じで、たとえば12時と1時の方向には長濱と上村がいて、30°の視角をなしている。（続く）

**名無しって、書けない？**(東京都) · 2017/12/18(月) 23:45:14.93

例として1秒後と50年後をとったが、その間も50年以後も見える映像も全く同じで区別はつかない。
これは先ほどの未開人が天体Aと天体Bとが区別がつかないのと全く同じことである。
ただ、そうはいっても50年後にはすべてのメンバーが50光年遠ざかった場所にいるわけだから、
50年後に見るのはよ～いドン時の若々しい映像とはいえ、その映像が50光年先からやって来たと思いたくなる。
言葉が適切でなかったかもしれないが、「主観のなせる業」と書いたのはそういうことだ。

WMAP衛星やプランク衛星によるビッグバン時に放射された宇宙背景放射の映像も位置を表すのは同じように視角に頼っている。
だから、1点に固まっていたときの137億年前の映像でありながら、それは137億光年先の遠くからやって来たものと思いたくなる。
そこに137億光年という宇宙の広がりを見てしまうこととなる。（一応、終わり）

**名無しって、書けない？**(東京都) · 2017/12/18(月) 23:55:34.28

簡単に少し補足しておく。
(1)相対論によれば光の速度は光源の速度に依存しないということになっている。
だったら、光速に近い速さで光とは逆向きに動いていても、それとは関係なく、瞬時に到達するのじゃないのか？と思うかもしれない。
だが、宇宙膨張というのは光源も動いているが、それだけにとどまらず、空間自体も動いている。
そうすると、光の速度は光源の速度には関係ないにせよ、光源から空間中に放たれた後で空間自体が膨張しているなら、その影響は受けることとなる。
（ハッブル定数を求めるときの赤方偏移はドップラー効果によるものと書いてある啓蒙書も多いが、間違っている。
その赤方偏移は空間膨張によるものであるというのが正しい。）

(2)正確に言えば、宇宙背景放射の映像というのはビッグバン時のときのではなく、いわゆる宇宙の晴れ上がりのときのものである。
ビッグバン直後は陽子と電子とが分離していて、その影響で光は真っ直ぐ進めないため、そのときの様子は見ることはできない。
電子が陽子に結合した宇宙の晴れ上がり以後では光は真っ直ぐに進め、その様子は地球にまで届く。
ビッグバンから宇宙の晴れ上がりまでの時間は38万年間あるが、
137億年>>38万年なので、宇宙の晴れ上がりの映像は137億年のものと言ってもかまわない。