詰まった!!
僕の窮屈な頭蓋骨の中身。
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宇宙の端
今日、宇宙の端はどうなっているんだ?みたいな話題がでたので、それついて語ってみよう。

宇宙の端!だれもは一度が考える、夢のある問だ。

昔から宇宙の端はいろいろ考えられてきた。ダルマとよばれる法典(合ってるかな?)では、地は3匹の象にささえられ、象は亀にのり、亀は無限の乳の海に浮いているという。(あってるかな?)
そして、その後を考えることは禁じた。

また、天から星がぶら下がっている、なんて話もある。いずれにせよ、壁があるわけではないようだ。

それも納得のいく話である。壁があれば、それをこじ開ければさらにその向こうにいけそうな気がする。

しかし、地球が丸いことが確認され、太陽の周りを回っていることが確認され、太陽が特別な星でないことが確認され、太陽は銀河の中にいることが確認され、銀河はたくさんあることが確認され、さらにそれは銀河群とよばれる群をつくり、それは銀河団とよばれる団体をつくり、銀河団は泡状になって超銀河団を形成される、ということが確認されたとき、宇宙は3通りの端があるといわれた。

閉じた宇宙、平坦な宇宙、開いた宇宙

である。

閉じた宇宙とは、平面宇宙において、球の表面のようなもの。同じ方向に進み続けると、いずれ戻ってくる。
平坦な宇宙とは、どこまでも進めて、終わりがない。平面宇宙において、無限にひろい平面上の宇宙。
開いた宇宙は、すこし説明しづらいが、平面宇宙において、つねにドーナツの内側のような曲面をもった宇宙。もちろん端はない(よね?)。

さて、この3つのうち、今は、確実に平坦な宇宙だといわれている。それは、宇宙の均一性から確認できる。
マイクロ波背景放射(テレビの砂嵐の原因。宇宙を3Kに保っているのもこれ)がどこで測っても、同じ向きで均一であるということから平坦な宇宙であることが確認できる。
もっと直感的にわかりやすく、三角形の内角の和を測る実験もあった。
ばかでかい三角形をつくり、内角の和をはかったところ、寸分たがわず180°であった。開いた宇宙なら180°より小さくなり、閉じた宇宙だと、180°より大きくなる。(これは地球儀があれば容易に確認できる)

つまり、おわりは無いのである。しかし、これは答えとして非常に不満だ。そこで、事象の地平線という概念を使う。
事象の地平線は、それより奥にあるものは絶対に戻ってこれない境界線を意味する。たとえばブラックホールの表面は事象の地平線である。それより中に入ったものは戻ってくることが出来ない。

話を変えよう。あとで戻る。
宇宙は現在膨張中である。これもマイクロ波背景放射から確認できる。全ての銀河が均一に遠ざかっていることからも確認できる。(これによってビックバン説が非常に有力なものとなる)
膨張は今も加速し続けていて、(その原因はダークエネルギーなのであろうか?)宇宙はものすごい勢いで拡散している。
よくたとえられる例だが、風船に二つの点を打ち、空気を入れると、(お尻をのぞく)全ての位置が均一に広がっていく。近くのものはゆっくり遠ざかっていくが、遠くのものはすばやく遠ざかっていく。ただ、ひとつの点自体はそれほど速く動かない。というか、動かない。

さらに話を変えよう。あとで統一する。
アインシュタインの相対性理論により、はっきりと情報伝達が光速を超えることは不可能であると断定された。(これによりSF界はどれほど落胆したことだろう!)
そして、速度は全て相対的に計られるものであって、ある点が光速の半分の速さで動いていれば、その点の住民は、まわりが光速の半分の速さで動いているようにみえる。
さらに、反対方向に光速の半分の速さで動いているものがあれば、その点の住民はさっきの点の住民が光速で動いているように見える。
これで両方がすこし加速すると、点の住民からみて、光速を超えてうごいているように見えるため、その点との情報伝達は不可能になる。(音速を超えた飛行機からは音を聴くことができない)

では、統一する。
宇宙はものすごい速さで膨張していて、地球からものすごく遠い(137億光年ほど)場所は、光速を超えて移動しているように見える。つまり、そこから情報を受け取ることはできない。
情報をうけとることができない、つまり、そこが事象の地平線である。
それより奥に入ったものは永久に地球と交信を取ることができない。そこが草原(笑)であろうと知ったことではない。

量子論で情報伝達が妨げられた場所は、重ね合わせの状態だという。つまり、特定はできない。
そこは、あらゆる可能性が秘められている部分なのである。

・・・やはり不満だろう。

宇宙の端は、そこから遠くにいくと情報が伝えられなくなる境界線である、とか詭弁にしか聞こえない。
だが、それが今のところ出ている一番有力な説。

実際、137億光年より先の部分からは、あらゆる情報が入ってこない。人類が一番遠くにあると確認されたのが137億光年先にあるというだけで、宇宙の半径を137億光年としてしまったのだ。
もちろん、その天体は恐ろしく赤方偏移している。
ここの天体に住んでいる者たちは、地球が宇宙の端である。まあ、地球は見ることはできないから、この銀河群あたりが宇宙の端に見えるのだろうか。

宇宙にはっきりとある明確な端は、ビッグバンだけである。時間的には完全に壁が存在するのだ。

不思議な話である。
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2008/07/10 (木) 16:04:29 | | #[ 編集]
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