宇宙論についていくつか教えてください

質問

１ 宇宙の膨張速度は高速を超えていると言われますが、これはアインシュタインの相対性理論の破綻を意味しないのですか？しないとすればなぜでしょうか。

２ 宇宙は４次元的に膨張している、つまり空間的にだけでなく時間軸方向にも膨張しているために、これを我々は時間の経過として認識している。これは正しいですか？

３ 時間を加えた４つの次元が等価でない理由は何ですか？

回答No.2

Nakay702

不十分、あるいは間違いがあるかも知れませんが、以下のとおりお答えします。

＞１ 宇宙の膨張速度は高速を超えていると言われますが、これはアインシュタインの相対性理論の破綻を意味しないのですか？しないとすればなぜでしょうか。
⇒宇宙の膨張で光速を超えて広がるのは銀河や天体ではありません。「宇宙の泡構造」と言われる構造の大部分を占めるボイド（ほとんど何もない冷えた空間）の部分が広がるのです。質量を持つ物体が光速を超えて吹っ飛ぶわけではありません。

＞２ 宇宙は４次元的に膨張している、つまり空間的にだけでなく時間軸方向にも膨張しているために、これを我々は時間の経過として認識している。これは正しいですか？
⇒宇宙が空間的にだけでなく時間軸方向にも膨張しているとは考えにくいです。高速で飛ぶ天体があるとすれば、むしろその天体は、進行方向に縮み（ローレンツ収縮）、時間が遅れるとされますね。

＞３ 時間を加えた４つの次元が等価でない理由は何ですか？
⇒空間を構成する３つの方向軸（x, y, z）と時間を直接つないで４次元と考えると不思議ですが、おそらく、「まず空間と時間とが２項対立し、そのうちの空間の下位に３つの方向軸が付随している」、というのが実態ではないかと思います。少なくともそう解釈すれば、何となく納得できそうに思いますが、いかがでしょうか。

回答No.1

head1192

１．
時空は物質ではない。
相対論で述べているのは
「質量のある物質は光速度未満で運動し、質量のない物質は光速度で運動する」
どちらも物質を対象とした記述であり、入れ物である時空には言及していない。

２．
不明。
実証できていないので正しいか正しくないか分からない。

３．
これも仮説の段階を抜けていない。
今有力なのは「熱力学第二法則」すなわちエントロピー増大の法則の存在である。
物質の変化に不可逆過程があることが、時間の経過を一方通行にしている。
もしこの法則がなければ物質はどちらの方向にも変化することができ、人間も年齢を巻き戻すことが可能になる。
すなわち時間の方向がなくなる。
空間にはこのような制約がない。
もちろんまだ実証はされていない。