• ベストアンサー

宇宙、膨張しているのは、宇宙全体ですか?

宇宙が膨張しているそうですが、膨張しているのは宇宙空間そのものでしょうか、それとも、単に、星と星の間がはなれて行くことでしょうか。私は、後者だと思うのですが。もし、宇宙空間そのものが膨張しているとしたら、星の大きさも膨張しているということになり、星間距離を測る物差しも膨張するので、膨張しているかどうか、確かめることが出来ないと思います。それとも、他の考え方があるのでしょうか。

  • N64
  • お礼率98% (69/70)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • IAC
  • ベストアンサー率48% (20/41)
回答No.8

前のご質問で間違った回答に20ptあげておられたし,ここでも諸説入り乱れているので,少し書いて置きますね。 宇宙の膨張とは空間の膨張であり,一般相対論に基づいて理解されています。 なお,これに対する検証の試みもなされているので URLを貼っておきます。 http://www.astroarts.co.jp/news/2005/05/24expanding_universe/index-j.shtml COBEにより見出された微小な密度揺らぎが,その後の成長の過程で密度の高い領域が銀河団や星々の源となりましたが,時空の歪みを記述する一般相対論において大きな重力源を内に含む領域が収縮することと対応しています。 その極端な例がブラックホールですね。 大域的には膨張する空間からなりますが,部分的には収縮する空間もあり,全体としては,膨らむ風船の表面に点(星々や銀河と思って下さい)が点在する様子だと思って頂くのがよいかと思います。 いくつか参考URLを示しましたので,お読みください。

参考URL:
http://skyserver.sdss.org/edr/jp/astro/universe/universe.asp, http://www.kyoto-su.ac.jp/~hara/general.html
N64
質問者

お礼

ありがとうございます。やはり、私にできるかどうかわかりませんが、アインシュタインの一般相対性理論を勉強しないといけないという気持ちになってきました。それから、膨らむ風船の表面に点(銀河の渦巻きの絵でなくて)のアイデアはいいですね。これなら、ふうせんがふくらんでも、銀河は大きくならないから。でもこの辺が、たとえ話の限界ですね。やはり、銀河は点ではないのですから。私がわからないのは、空間が膨張するのに、なぜ、銀河や、星や、そして私自身が膨張しないのかということですが、その解決のためにも、一般相対性理論を勉強しないといけないようですね。でも、式を見ただけで、難しそうです。

その他の回答 (7)

  • maywork
  • ベストアンサー率42% (12/28)
回答No.7

 私は一般の社会人(あくまで素人です)ですから難しい事は判りませんが、IQの高い知識層の方の理論に依れば、宇宙全体が膨張しているみたいです。  しかし、私から言わせれば、こと宇宙の事となれば、こじつけ理論としか思えません。世の科学者が何が何でも科学の力で理論的に実証しないと気が済まないのでしょう。  宇宙が誕生してからズーッと実際に見てきた人はいないわけですし、ブラックホールがどうのこうのと言っても、所詮こんな小さな(宇宙の規模だ実際どの位だか知りませんが、大宇宙の中の埃にも成らないくらい)惑星に住んでいる人間の脳の中で確立させた理論ですから、  当てになりません、実際に定期的に宇宙の端に行って広がっている事が自分の目で観る事が出来れば信用しますけど.....。  こんな事を書くと怒り出す人もいるでしょうけど、最も地球上で起こる現象などは、結構納得する事は多いですけどね。それでも証明出来ない事も沢山あるようですし、太陽系の惑星だって未知の事だらけなのにね。宇宙まで広げるとなると、まだ無理でしょう。所詮、地球上で起きている現象や地球人が製造できる範囲の機材を利用しての結果を元に理論付けしているのでしょうから、他の天体では我々が考えられない事、想像を絶する現象が起きているかも知れないし、宇宙がいくつも銀河系のように構成されているのかも知れないし、我々が居るところの大宇宙を包み込んでいる、超ビッグな超大宇宙が存在してるかもね、またそれを包み込んでいる超々大宇宙が有のるかも... なーんて切りがないですね。  と言って私には下の理論を否定する知識も理論もありません(苦笑)  とやかく言う私も宇宙誕生論とか、星の誕生や盛衰とか、宇宙の膨張とかの事を記した本を読むと「なるほどね!」と感心して、自分の子供にも説明できる範囲内で最もらしく話をしますけど。  ただ私なりに素人として宇宙について、自分が感じたままの素直な気持ちを述べさせて頂きました。回答にならなくてご免なさい。  フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』からの引用です。  我々の宇宙は膨張を続けていることが分かっている。1929年にハッブルが遠方の銀河の後退速度を観測し、距離が遠い銀河ほど大きな速度で我々から遠ざかっていることを発見した(ハッブルの法則)。一方、これに先立つ1915年にアインシュタインによって一般相対性理論が発表され、エネルギーと時空の曲率の間の関係を記述する重力場方程式(アインシュタイン方程式)が見出された。これを受けて、宇宙は一様・等方であるという宇宙原理を満たすようなアインシュタイン方程式の解が、アインシュタイン自身やド・ジッター、フリードマン、ルメートルらによって導かれたが、これらの解はいずれも時間とともに宇宙が膨張(ないしは収縮)することを示していた。当初、アインシュタインは宇宙は定常であると考えていたため、自分が見つけた解に定数(宇宙定数)を加えて宇宙が定常になるようにしたが、後にハッブルによって観測的に宇宙膨張が発見され、膨張宇宙という概念が定着した。    と言う事だそうです。下記を参考に覗いてみて下さい。  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99#.E5.AE.87.E5.AE.99.E3.81.AE.E8.86.A8.E5.BC.B5

参考URL:
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99#.E5.AE.87.E5.AE.99.E3.81.AE.E8.86.A8.E5.BC.B5
N64
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。こういう問題の答えは、何が正しいのか、本当にわかりませんね。でも、参考URLの内容によると、どうも、アインシュタインの一般相対性理論がキーワードになるようですね。ありがとうございました。

  • tnt
  • ベストアンサー率40% (1358/3355)
回答No.6

空間....は膨張できませんね。 何もない箱ですし、 膨張する という表現を使った時点で 空間には限りがあることになってしまいます。 宇宙の広さは***立方光年 みたいな表現が 出来てしまうわけで、これはもちろん不適当です。 とりあえず、星と星が離れていくと思って下さい。 次にこの星と星、具体的には地球とその星の 離れていく速度が遠方でどんどん速くなっているのは ご存じだと思います。 観測される現象で言えば赤方変移ってやつです。 この速度が光速になった瞬間に それより先の星が見えなくなります。 光が到達しなくなるのです。 これが事象の地平線。 じゃあ、その事象の地平線付近の星と星の距離を 計ってみましょう。 ところが、ここで問題が出ます。 それは、計っているのが、どちらの星の宇宙人でもなく 地球上の人間だと言うことです。 結論から言えば測定はできません。 ご質問の後半の考え方(星間距離を計る・・・以後)で 正しいのですが、 正確に表現するならば 光速度は一定だが、地球から逃げているため 地球にはその測定結果が到達しない。 これはその間の距離が無限大になっていると 考える事になる という事です。 じゃあ、なぜ膨張していると言い切れるかというと この、測定結果が到達しないこと、これが その証拠となります。 事象の地平線付近では地球との距離が無限大に なっているのですから、 そこは地球から光速で離れているのです。 (なんか禅問答みたいですが、さきほどの光速一定は  定理であり、ここの光速は観測結果です) 星が離れていくのですから、宇宙(空間ではなく 観測しうる宇宙)は膨張しています。 また、ビックバン以後、早い星はより遠くに 逃げています。 ということは、今後事象の地平線付近に近づく星は もっと速度が遅い訳で、 この事を逆に表現すると、 事象の地平線はだんだんと遠方に動いている事に なります。 これをもって、「宇宙は膨張している」と いうこともあります。

N64
質問者

お礼

ありがとうございました。ご回答を読んでいるうちに、自然に納得してしまいました。膨張ではなく、みんながお互いに離れて行くということ、宇宙遊泳みたいな感じですね。ありがとうございました。

  • ojisan7
  • ベストアンサー率47% (489/1029)
回答No.5

宇宙の膨張は宇宙空間の膨張のことだと思います。宇宙空間をリーマン多様体と見なし、幾何学的な空間自体が膨張するのだと考えています。したがって、単に銀河間の距離が広がることを宇宙の膨張と考えるのは単純すぎる考えではないでしょうか。

N64
質問者

お礼

ご返事ありがとうございました。ご教示のリーマン多様体というものに、興味がわいてきました。しかし、幾何学的な空間自体が膨張するのだと考えた場合、その上にある銀河や天体は、同時に膨張しないでいられるのでしょうか。もし、みな同時に膨張したら、その空間に住む私たちも膨張するはずですから、空間が膨張したことは、わからないのではないかと思います。なぜそうならないのでしょうか。

回答No.4

膨張しているのは「宇宙全体」です。 離れていくのは「銀河と銀河の距離」です。 星と星の距離は離れていません。 もしも星同士の距離が離れていけば、太陽系の惑星はとっくに観測できないところまで飛んでっちゃいます。

N64
質問者

お礼

ご返事ありがとうございます。銀河が大きくなっているわけではないので、その中の星と星の距離も、大きくなっているわけではない、のだと思います。しかし、もしそうだとすると、宇宙の膨張というのは、どういう法則で膨張しているのか、という疑問が出てきます。

  • mtld
  • ベストアンサー率29% (189/643)
回答No.3

星はその属する銀河に閉じ込められている状況ですが銀河同士は互いに離れつつある の意です 星や銀河が膨張しているのではありません  言い換えますと観測された全てではありませんが全体に離れつつあるのです これを宇宙の膨張 と言います あたかも宇宙全体が膨らみつつあるように感じる訳です 中には互いに衝突しつつある銀河もあれば既に衝突して銀河構造が分解して渦巻き構造が乱れたものもあります  叉互いにすれ違ったものもあります この時も渦巻き構造が少し乱れます 面白いですね?   最近は銀河同士が衝突する様子をコンピュータシミュレーションで再現出来ます 何処のサイトかは知りません。

N64
質問者

お礼

ご返事ありがとうございます。ご教示のとおりだと思います。多分、そのコンピュータシミュレーションで、基準となっている座標系はそれ自身は膨張しているのではないのではないか、と想像していますが、はたして、どうなのか、そこが、とても興味深い点です。

  • taka1999
  • ベストアンサー率10% (48/465)
回答No.2

そうです。 宇宙全体です。 星と星の距離が離れて行っています。星の大きさはかわりません。 星の大きさはかわらず、距離が離れていっています。 空間が広がっているのです。

N64
質問者

お礼

ご返事ありがとうございます。たしかに、事実は、ご指摘のとおりだと思います。しかし、よく本などで、ゴム風船のたとえが紹介されています。この例が正しいとすると、宇宙全体が膨張しているということは、ふうせんがふくらむということだと思うのですが、その場合は、距離だけでなく、星や銀河の大きさも大きくなると思います。そうすると、もし、ふうせんの表面に、ものさしの目盛が書いてあると、その目盛も大きくなるので、ふうせんの上に住んでいる人には、その人も大きくなるし、ふうせんが大きくなったということは、わからないのではないか、と思います。ですから、宇宙全体というのは、星たちの集合のことであって、その星の存在する空間ではないということのように感じてしまいます。でもこの私の考えも、なんとなく、どこかおかしいのではないかと思います。

回答No.1

私も星と星の間が離れていっていると思います。 宇宙空間というのは真空なので膨張も縮小も しようがないのでは? この宇宙の膨張のスピードはだんだん遅くなり いつかは膨張が止まり、星どうしが引力で引き合うので、こんどは宇宙の縮小が始まり、最終的にはすべてが一点に集まり、完全な無に帰ると聞いています。

N64
質問者

お礼

ご返事ありがとうございました。私もそう思いました。しかし、よく、膨らんで行くゴムふうせんの表面に書いてあるたくさんの銀河の例が、本などに載っています。でもその例が正しいとすると、風船がふくらむと、銀河同士の距離は、もちろん大きくなりますが、銀河も大きくなります。風船のうえに、ものさしの絵があるとすると、そのものさしも膨張するので、風船の上に住んでいるふうせん人には、ふうせんがふくらんでいることは、観測できないのではないかと思ったのです。

関連するQ&A

  • 宇宙の膨張

    星間が互いに遠ざかっている事は判りますが、それは無限の宇宙空間の 中で広がっている(飛び散っている)と考えるほうが自然なように思います。 星が遠ざかっている事をもって宇宙が膨張しているとするなら、 一番端の天体が宇宙の果て(境界)となる様なイメージを持ってしまい 納得できません。ビッグバンとの関連も含めて教えて下さい。

  • 宇宙の膨張についての疑問

    宇宙はビッグバン以降膨張し続けていて、今でも膨張を続けていると言われています。  ただ素人考えでは、そのためのエネルギーはどこから来ているのでしょうか。膨大な広さの宇宙空間そのものを膨張させるだけのエネルギーが何なのか知りたいです。ビッグバンの時の爆発エネルギーがいまだに存在していて、それがエネルギーだとしたら、いまだにビッグバンが終わっていないということになります。  それに膨張を続けているということは銀河同士の距離や、その中にある星同士の距離も遠ざかっていることになると思います。 そうなると地球も他の太陽系の星たちからも遠ざかっているはずです。実際に、例えば太陽と地球の距離やもっと近ければ地球と月の距離は遠ざかっているのでしょうか。それが証明できれば宇宙が膨張していることがハッキリするし、逆に縮まっていれば宇宙の膨張が終わって逆に収縮に向かっていることになると思います。    現代の技術で何億光年先の星まで見えるのか知りませんが、もし今まで見えていた星が見えづらくなってきたり見えなくなったら、それも宇宙の膨張を証明する理論になるのではないでしょうか。    素人の単純な疑問ですが、宇宙が膨張していることが何で分かるのか、そのためのエネルギーは何なのか知りたいです。 よろしくお願いします。

  • 宇宙の膨張と収縮

    宇宙の膨張と収縮についてですが、 特に収縮する時に、星や銀河が重力で引きあって、互いの距離を縮めることと、宇宙のサイズは無関係に思えます。 星や銀河がやがて密集するくらいになっても、宇宙空間がそれに追づいして?狭まり それが宇宙の収縮となる?意味が分かりません。 膨張についても同じくそうですが、、 何卒よろしく教えて下さい。

  • 宇宙の膨張について?

    最近の天文学では宇宙は加速的に膨張してると本で読みました。 ので、簡単な質問ですがよろしくお願いします。 宇宙の膨張とは宇宙全体が膨張してるのでしょうか?(雑誌などでは宇宙が膨張しそれぞれの(銀河系や星がとうざかるとありました) それとも、断面的な時間の流れでそれぞれの空間が膨張してるのでしょうか? 例えば、離れたA銀河とB銀がとで考えると、同じ時間でそれぞれの銀河が3次元で10センチ膨張すれば、A銀河とB銀河の相対的距離はそれぞれの空間が膨張しても変わらないのでは? 光の速度(1次元)=空間の膨張(3次元の相乗値)が同じであれば、アインシュタインの言う様に普遍なものになるのでは? ただ光が強い重力のもとで影響を受けるのは、その空間が宇宙の膨張速度より違う為ではないでしょうか? アインシュタインが言う様に光の速度はどこからみても普遍なものであるとした考えの中には宇宙の膨張が含まれているのでしょうか? こういう考えはおそらく哲学的な考えるもの以下なものだと思いますが、いまいち宇宙の膨張、光の普遍速度、空間、時間概念のつながりが私には理解できません。 それと、πを使っての公式には意味がないのでは?πは無限な数字であり、πをもちいた公式自体が解をださないものでは?

  • 宇宙が膨張しているとはどういうことか

      ビッグバン宇宙理論によると宇宙は膨張を続けているという。 では宇宙の膨張とは何を意味するのだろうか。 我々人間も(宇宙の一部なのであるから)膨張していることになるのだろうか。 地球や太陽は膨張しているのだろうか。 太陽系全体は膨張しているのだろうか。 銀河系全体は膨張しているのだろうか。 この宇宙の中で膨張しているものと膨張していないものがあるのか。 膨張しているのは空間であって、物質は膨張していないということなのか。 人間の鼻の穴の空間は宇宙空間の一部ではないのか。 だとすれば鼻の穴の空間は膨張していることになるのか。 鼻は膨張せず、鼻の穴の空間だけが膨張してよいものだろうか。 原子の内部では原子核を中心に電子が回っているという。 原子核と電子の間の空間は宇宙空間の一部とみなせるのか。 だとすれば原子核と電子の間の空間も膨張していることになるのだろうか。 宇宙が膨張していると主張するビッグバン宇宙理論は果たしてこれらの数限りのない問題に対し説明できているのであろうか。  

  • 宇宙の膨張

    ビックバン以来、宇宙は今も膨張し続けていると良く言われていますよね。 遠い星ほどより速く遠ざかっていることが観測されているそうですが ここで疑問が… ある空間に正方形のブロックを10×10×10、1000このブロックを正方形に並べたとします。 このブロックが宇宙だとすると、 (1)膨張はブロックの数が増えていっていると考えるべきなのか? (2)それとも一つ一つのブロックが大きくなっていると考えるべきなのか? (3)まだ他に考え方があるのか? (1)の場合、この地球や体の中でさえ常に新しい空間が生まれているということになるのか? (2)の場合、相対的に全ての物が大きくなっているのでは、空間が広がっている事に気づかない?ような… 専門家ではないので素人にも解るような回答お願いします

  • 宇宙の膨張の根拠は何?

    ビッグバン以降宇宙が膨張している、つまり空間がどんどん広がっているなぜなら、遠くにある天体ほど猛スピードで離れているからとの事かと思います。そこで、疑問なのですが、なぜ、これで宇宙空間がひろがっている(膨張してる)と言えるのでしょうか真空の宇宙空間がどんどん湧き出ているような感じは、ちょっと想像しにくいのです。 また、地球と太陽の間で突然空間が広がりはじめたら、太陽がどのどん遠くなるような事もあるのかな??(ちょっと飛躍しているかもしれませんが) 。 「単に星が遠ざかっているだけ、ただしその起源は、ビッグバンの大爆発であるとは思いますが、宇宙空間そのものは元から無限であったのではないのか」こんなふうに考えていますが、どうでしょうか?

  • 宇宙の膨張について

    宇宙が膨張していのは、宇宙空間が膨張していると言われてますが、それは、どのようにして宇宙空間が膨張しているのですか? また、なぜ銀河が宇宙空間の膨張で引っ張られているのかそのメカニズムは、どういうふうになっているのでしょうか? ビックバンの影響やダークエネルギー以外の説明でお願いいたします。

  • 宇宙の膨張とは

    宇宙は膨張してますが、この膨張によって銀河系の恒星間距離は伸びてるのですか。地球と月の距離は伸びますか。 もっと行けば、物質の原子核と電子の距離は伸びるのですか。 ここまでは伸びてないと思うので、とすれば宇宙の膨張はナニの距離が伸びてるのですか。引力の作用してないモノとモノの間が伸びてるのですか? それとも引力の強弱により伸びる割合が変化してるのですか。

  • 宇宙の加速膨張ってホント?

      宇宙の加速膨張について、幼稚な疑問に答えてください。  遠い星ほど過去の状態(ビッグバンに近い状態)が見えるのだから、宇宙の膨張速度が速く観測されるのは当たり前のような気がするのですが?    過去の理論の「宇宙膨張が遅くなっている(収束している)」ため、近い星ほど膨張速度が遅くなるのでなないでしょうか?    (もちろん、膨張速度が一定と仮定した場合、一定距離「a」で「1」の速度で膨張していれば、axの距離では、膨張速度が和算され速くなることも考慮しています)