オルバースのパラドックス（夜空はなぜ暗い）について

質問

恒星までの距離は２乗にするが、その距離にある恒星の数は２乗に比例するのに、
なぜ夜空（星と星との間）は暗い？
そして、
たとえ宇宙が有限でも、星と星の間は明るいはずである、
という「オルバースのパラドックスについてです。

１９８８年に出版された本「宇宙はどこからやってきたか」（ジョン・グリビン著）によると、
そうならない理由として

１．遠い銀河は赤方偏移しているので、地球に届く光のエネルギーが小さい。

２．宇宙の誕生から、まだ熱力学的平衡に達するのに必要な時間が経過していない

が挙げられています。

ということは、
夜空が暗い理由とは、宇宙の膨張ということであり、
仮に、遠い未来、宇宙が膨張から収縮に転じたとすると、
空は明るくなるのではないかと思いますが、
どうでしょうか？

回答No.5

sikou-sakugo · ベストアンサー

ANo,1です。背景輻射についてですが・・・。
まず、この３°Ｋ輻射にムラが存在するか否かが問題のような気がします。
私の知っている範囲では、まだ“ムラ”は見つかっていないはずです。
“ムラ”が無ければ３°Ｋ輻射は全宇宙において均質です。
この場合は一点に落ち込むよりも、均質なままに“断熱圧縮”されるのではないかと思います。
“ムラ”があれば、３°Ｋ輻射もベビーユニバースのどこか一点から全宇宙に向けて放たれたものと考える事ができるのではないでしょうか。
それならば、収縮では再び一点に落ち込むものと思われます。
質問者の“宇宙収縮”を想像するのに最も手軽なのは、現在の宇宙論による“宇宙誕生”を逆回しする事です。
この際、不可逆的な現象は一切考慮しない事を前提としていますが・・・。

お礼

むらがあるかないかで変わると考えられるということですね。
ありがとうございました。

回答No.6

aburakuni

収縮が始まった時点以降について書かれたSFでは、徐々に白い空が濃くなっていく描写が一般的です。

お礼

ＳＦ小説で、そういうのがあるんですか。ほー。
ありがとうございました。

回答No.4

debukuro

どこまでも均一でかつ無限の広さがあるという宇宙観は間違っているということを示唆したのがオルバースの逆説です。
熱力学平行や膨張宇宙が考えられる以前の説です。
後で発見された新しい事実を押し付けなくてもオルバースの逆説は宇宙像を十分説明していると思います。

お礼

ありがとうございます。
本質問は、宇宙が膨張しているということは既知であるとして、
その上で、「仮に収縮に転じたらどうなるか」という思考実験が趣旨であることをご理解ください。
すみません。

回答No.3

jumbokeskusu

昔々読んだ記憶で正確でないかもしれませんが、オルバースのパラドックスで重要なのは、その大前提として、「宇宙がおおむね均一で無限に広がっている」を仮定し計算と論理を展開しているということです。18世紀頃には当然と考えられていて、その後、定常宇宙論と呼ばれた考えを前提にしたものですね。
簡単な計算で、夜空でも空は明るいはずという結論に達した。現実は、そうなっていないので、前提が違うということを示唆しているわけです。つまり、宇宙は有限である、定常宇宙でなく膨張宇宙であるということを200年も前に提起したのはすごいことです。

お礼

ありがとうございます。
本質問は、有限である、膨張しているということは既知であるとして、
その上で、「仮に収縮に転じたらどうなるか」という思考実験が趣旨であることをご理解ください。
すみません。

回答No.2

NAZ0001

補足的に。

現在の観測結果では、宇宙が収縮する可能性どころか、膨張が加速している可能性が示唆されています。1988年の本では、現在理論を語るにはいささか「古い」ので、ご留意を。

興味がありましたら、「宇宙 膨張 加速」でGoogleってみてください。

お礼

ありがとうございます。
本質問は、「仮に収縮に転じたらどうなるか」という思考実験が趣旨であることをご理解ください。
すみません。

回答No.1

sikou-sakugo

質問者の言われるとおりだと思います。
１の“赤方偏移”は“青方偏移”になり、より明るく輝くでしょう。
２は拡大から収縮に変ずるのですから、動きが反対方向になるだけで“動く事”は同じです。ですから熱が均質化するより速く動くのであれば“熱的平衡”にはならない可能性が大きいと思います。
また、我々の周囲を包含する“３°Ｋ輻射”もその温度が上がります。
全ての電磁波が従来よりも“短波長”になって行く事と考えますが如何でしょうか。

お礼

ありがとうございます。
背景放射（３Ｋ）についてですが、よろしければ教えてください。
収縮に転じたときに、大多数の背景輻射が宇宙の重心に向かって"落ちてきて"、背景放射のフォトンの密度がということでしょうか？
それとも一部だけ"落ちてきて"、３Ｋより僅かに高くなるということでしょうか？