宇宙を取り巻く空間どんなものですか

質問

宇宙を取り巻く空間

　我々の宇宙は数百年数十億年前に誕生して今も光速で拡大をつづけていると説明されていますが、この宇宙を取り巻く空間はどのようなものでしょうか。空間がなければ宇宙は拡大できませんものね。しかもこの空間にはいくつもの宇宙が存在するといわれますが凡人には想像することさえできません。素人むけに説明していただけませんか。
　我々の宇宙はどこまで拡大するのか、拡大のエネルギーはどんなものか、また逆に時間を戻せば宇宙は縮小して誕生時あるいはそれ以前の状態に戻るのでしょうか。他の宇宙についても同じことが言えますか。

これらを取り囲む空間とはどれだけ広いのでしょうか。無限だと一安心ですね、つまり、このような空間は他には存在しないと考えてよいわけですよね。有限だと似たような空間が無数にあってそれらを取り巻く大空間が必要ですね。するとその大空間は無限か有限かとなって議論は終わりませんね。
　天文学的数字とは凡人には理解しがたいということでしょうか。考えるほど老人性知恵熱を出しそうなのでここらで止めておきます。

回答No.11

Mokuzo100nenn

宇宙が光速で拡大して続けている訳ではありません。

観測可能な宇宙の内側の物体とは光速以下で離散しており、観測可能な宇宙の外側の物体とは光速以上で離散しています。

時間と距離は、「真空中の光速」という定数を介在した関数です。
したがって、「距離が拡大してゆく」と見える現象は「時間が遅くなってゆく」現象と同じです。

もしかしたら、宇宙の大きさは拡大しておらずに、宇宙空間での時間の進行が遅くなっているのかもしれません。

論理的にはどちらか一つと思いますが、どちらが正しいとは言い切れないでしょう。

さて、宇宙の外側に関する考察ですけれども、これは、（宇宙の一部である）人類が観測することはできないので、あくまで考察にすぎませんが、二つの論理的アプロ―チが可能だとおもいます。

論理的アプローチ(1)
宇宙を全体集合と考える。
全体集合の補集合は空集合であるから、宇宙の外側を構成する要素は無い。
論理的には空間も要素の一つであるから、宇宙の外側には空間も無い。

論理的アプローチ(2)
宇宙は、部分集合であって、宇宙とその補集合を包含する全体集合がある。
この場合、宇宙を構成する要素以外の要素があると考えるわけですが、論理的に（集合論的に）考える限り、宇宙の要素が宇宙の補集合の要素になっていては拙いので、宇宙の要素の一つである「空間」は宇宙の補集合の要素にはなれません。
したがって、この場合も宇宙の外側に空間というものは無いと考えるのが論理的（集合論的論理）です。
では、宇宙の外側（補集合）になにがあるのか？
論理的な答は、「宇宙にないものが有る」ということになります。

「宇宙の外側には宇宙にないものが有る」かつ「宇宙の外側には宇宙にあるものは無い」と考えております。

お礼

簡明なお答えありがとうございました。

『時間と距離は、「真空中の光速」という定数を介在した関数』であれば、計量法の定義たとえば、1メートルとは
光が1秒間に真空中を進む距離の数億分の１の距離をいう、はどうなんでしょうか。光速自体が一定としても時間の進行が一定でなければ単位になりませんね。地球上では1ｍは世界中同じですか。地球から遠く離れたところ（数億光年とか数百億光年）ではどうですか。

「宇宙の外側には宇宙にないものが有る」と宇宙の外側の存在を明言してくださったのでほっとしました。

「宇宙の外側には宇宙にあるものは無い」としても宇宙の外側どんなものがありますか、もし、ないにも無いとすれば宇宙の外側はどのような空間でしょうか。

『宇宙の外側に空間というものは無い』とは、宇宙は無限大であり外側もないということですか。

アメリカ合州国の美人学者が異次元空間の存在を提唱していますね。彼女によれば空間にいくつかの宇宙が存在していて、しかも、空間と宇宙との間を行き来している物質があるとか。つまり、その分宇宙は重くなったり軽くなったりするとの主張と理解しています。残念ながらその空間の広さ、状態についての説明はありません。

まだ発見されていないので無理もありませんが、その空間の存在そのものには相当の自信を持っているようでした。