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宇宙の中心は?

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お礼率 21% (7/32)

仮に宇宙の年齢を150億年とします。
調べてわかったのですけど地球から130億光年
離れた所にクエーサーがあるらしいのです。
ビックバン理論でいくと、そのクエーサーは13
0億年前には宇宙の中心から20億光年以内の所
にあったということになりますよね?
そうなると宇宙の中心は大体はわかると思うので
すが何が違っているのでしょうか?
 もっと不思議なことに130億光年先にあるク
エーサーとほとんど反対の方向の約75億光年の
所にもクェーサーがあるのです。
 銀河系は宇宙の端にあるのではないのですか?
一体何を勘違いしていて、どんな概念が欠けてい
るのか教えて下さい。
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回答 (全15件)

  • 回答No.5

 最初の礼文に対する返答を忘れておりました(^^;゜。  開いた三次元球は、実際に頭に思い浮かべることはできません。表面が三次元で出来た球体ですから。  昔のファミコンゲームは、世界の端っこまで行くと反対側から素の場所に戻っていってしまったものですが、あれが上下でも同じ事が起こると考えればいいのです。  膨張についてはnutsさんの方が詳しいようですね。 ...続きを読む
 最初の礼文に対する返答を忘れておりました(^^;゜。

 開いた三次元球は、実際に頭に思い浮かべることはできません。表面が三次元で出来た球体ですから。
 昔のファミコンゲームは、世界の端っこまで行くと反対側から素の場所に戻っていってしまったものですが、あれが上下でも同じ事が起こると考えればいいのです。

 膨張についてはnutsさんの方が詳しいようですね。
お礼コメント
hatobou

お礼率 21% (7/32)

わかりました。大体想像はできそうです。
投稿日時 - 2001-01-28 19:01:41
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  • 回答No.6
レベル11

ベストアンサー率 36% (141/389)

うーん。どう説明すればいいのか……。 風船のたとえの件ですが、これは本当にたとえなのだと思ってください。本当は三次元空間の話をしたいのですがそのイメージが掴みづらいため、風船の表面という二次元平面にたとえているのです。 あらためて、風船の表面を考えてください。一つの印から見ると他の印は、すべて同じように遠ざかっていきます。そのとき、その印は「自分が風船の中心だ」と思うかもしれません。ですが他の印を基準 ...続きを読む
うーん。どう説明すればいいのか……。
風船のたとえの件ですが、これは本当にたとえなのだと思ってください。本当は三次元空間の話をしたいのですがそのイメージが掴みづらいため、風船の表面という二次元平面にたとえているのです。
あらためて、風船の表面を考えてください。一つの印から見ると他の印は、すべて同じように遠ざかっていきます。そのとき、その印は「自分が風船の中心だ」と思うかもしれません。ですが他の印を基準にとれば、それぞれまったく同じことがいえるのです。だから、風船の表面に中心はないと言えるわけです。

次に、宇宙の半径が150億光年であることについて。これは、「我々の銀河から見ると150億年ぶんしか光が届かない」という意味です。しかし「これが宇宙のすべてだ」とされていたのは古い理論で、現在は「宇宙全体はもっと広いのではないか」と考える理論が主流になっています。この「見える範囲の宇宙」では、我々の銀河がほぼ中心にあります。古い理論では、その点が謎とされていました。
霧の中にいると想像してください。視界150m、つまりあなたは150m先までしか見通せません。生まれたときからずっとその状態でその場所から動かなかったら、あなたは半径150mの範囲が世界のすべてだと思うかもしれませんよね。そして、自分のいる場所が世界の中心なのだと。でもそれは、150m先までしか見えない霧のせいなのです。
補足コメント
hatobou

お礼率 21% (7/32)

>宇宙の半径が150億光年であることについて
言葉足らずですいません。そういうことではなくて
初期の宇宙が点で始まったのか、それともかなり大
きな体積を持って始まったのかという事でした。

追加の質問になりますけど、130億年先の天体が
見えると言うことは130億年前は地球とその天体
までは130億年離れていたという事になりますか?
それとも、何か別な影響でそう見えることになりま
すか?

赤方変移はスペクトルのずれから観測されるようで
すけど、その基準になる天体とはそれぞれ何でしょ
うか?
投稿日時 - 2001-01-28 19:01:54
  • 回答No.4

 呼ばれて参りました。deagleです(笑)  えーとですね。宇宙が開いた三次元球ではない理由……というより、宇宙の半径が150億光年ではない理由です。  宇宙の大きさが150億年なんて、そんなわけがないです(笑) 「実質的にそう考えて差し支えない」というだけで、実際にはさらにその向こうに、「我々の宇宙」と似たような光景が延々と続いていることは明白です。それはすなわち、宇宙の年齢ですら150億 ...続きを読む
 呼ばれて参りました。deagleです(笑)

 えーとですね。宇宙が開いた三次元球ではない理由……というより、宇宙の半径が150億光年ではない理由です。

 宇宙の大きさが150億年なんて、そんなわけがないです(笑) 「実質的にそう考えて差し支えない」というだけで、実際にはさらにその向こうに、「我々の宇宙」と似たような光景が延々と続いていることは明白です。それはすなわち、宇宙の年齢ですら150億年どころではなく、もっともおおおっと高齢である可能性を含んでいます。もちろん天文学者の言う「宇宙の年齢」は、たかだか「我々の宇宙」の年齢です。
 アインシュタインが唱えた「宇宙は定数である」という論理が正しいなら、実際には宇宙はもっともおおおおおっと大きくないといけないはずです。

 でも、実際にはそんなこと誰も証明できないし、ドップラー効果の限界によって見ることもできません。
 ですから、「我々の見えないところに宇宙は存在しないことになっている」わけです。
補足コメント
hatobou

お礼率 21% (7/32)

明白なのですか?
初めて聞く話なのでどう証明されているのか解らない
のですが、何か良いURLを教えていただけるとあり
がたいのですが。もしなければ参考文献をおしえてい
ただけませんでしょうか。
 定常宇宙論の話ではありませんよね?
投稿日時 - 2001-01-28 18:52:29
  • 回答No.3
レベル11

ベストアンサー率 36% (141/389)

よく使われるたとえですが、ゴム風船を用意してください。膨らます前のその表面に印を何ヶ所かつけ、膨らませてみます。ゴムが伸びるにつれて、印の間隔はどんどん拡がっていきます。ある特定の印から見ると、他の印は自分を中心に遠ざかっていくように見えます。 さて、この風船の表面に中心はあるでしょうか(息を吹き込む口はとりあえず考えないとして)。お互いの間隔が拡がっていくので、どこが中心だとは言えません。 また最近 ...続きを読む
よく使われるたとえですが、ゴム風船を用意してください。膨らます前のその表面に印を何ヶ所かつけ、膨らませてみます。ゴムが伸びるにつれて、印の間隔はどんどん拡がっていきます。ある特定の印から見ると、他の印は自分を中心に遠ざかっていくように見えます。
さて、この風船の表面に中心はあるでしょうか(息を吹き込む口はとりあえず考えないとして)。お互いの間隔が拡がっていくので、どこが中心だとは言えません。
また最近の理論では、我々から見える宇宙の半径は150億光年ですが、これは宇宙の年齢が150億年なので、そこから先は光が届かないというだけのようです。実際にはもっと先まで宇宙が広がっているとしたら、見える範囲だけで宇宙の中心をうんぬんするのはおかしい、ということになります。

もうひとつ、クェーサーの正体はよく分かっていないので、それがどんな実体なのか、いつ出来上がったものなのかは不明です。赤方偏移からこのぐらいの速度なんだろうな、するとこのぐらい先にあるんだろうな、という推測がされているだけですし、それが当たっているとしても、誕生した時期がバラバラである(130億年前にも75億年前にも別々に誕生していた)ということは大いに考えられます。
補足コメント
hatobou

お礼率 21% (7/32)

「風船の表面に中心があるか」ということなのですか。
私はてっきり「風船の中の中心」かと思っていました。
でも、なぜ風船の表面に中心があるかという例え話に
繋がるのかがわかりません。

宇宙が光速で拡がっていたならば150億光年という
半径になるということですよね。それとも宇宙は初め
から点ではない体積を持っていたということになるの
でしょうか?

何にしろビックバン理論でいえば、130億光年先に
ある天体は130億年前にはそこにあったということ
だけはいえますよね。今よりも小さい宇宙はその方向
から広がってきたとは言えないのですか?
小さい風船が大きく膨らんでいくような感じではない
のですか?
投稿日時 - 2001-01-26 22:06:49
  • 回答No.1

 現在のマクロ天文学の理論を信用するならば、宇宙に中心はありません。なぜなら、宇宙は「開いた三次元球」の形をしているからです(この理論が間違いなのは明白なのですが、今のところ否定する材料もないのです)。  開いた三次元球とは、ある地点からまっすぐ進むと、そのうちにもとの場所に戻ってしまう三次元空間を言います。  ですから、中心はありえないわけです。 ...続きを読む
 現在のマクロ天文学の理論を信用するならば、宇宙に中心はありません。なぜなら、宇宙は「開いた三次元球」の形をしているからです(この理論が間違いなのは明白なのですが、今のところ否定する材料もないのです)。
 開いた三次元球とは、ある地点からまっすぐ進むと、そのうちにもとの場所に戻ってしまう三次元空間を言います。
 ですから、中心はありえないわけです。
お礼コメント
hatobou

お礼率 21% (7/32)

球の表面を歩いていくといつの間にか元の所に戻って
いるというのを3次元にしたような感じですね?
良くは解っていないのですけど「そういうものだ」と
言われると「そうなのか」と納得せざるを得ないよう
な感じがします。

宇宙全体は球でそれが膨張するような感じで広がって
いっているのですよね?広がる角度の差とかでどちら
にひろがっているかは解らないのでしょうか?

宇宙の膨張のイメージがつかめません。どんな感じな
のでしょうか。できれば良い喩えを教えて下さい。
投稿日時 - 2001-01-26 22:39:48
  • 回答No.2
レベル10

ベストアンサー率 33% (53/157)

回答ではないのですが。 #1のdeagleさん > この理論が間違いなのは明白なのですが、今のところ否定する材料もないのです とは、これ如何に? 否定する材料が全くないものは、明らかに間違いとは言えないのでは? ...続きを読む
回答ではないのですが。
#1のdeagleさん
> この理論が間違いなのは明白なのですが、今のところ否定する材料もないのです
とは、これ如何に?
否定する材料が全くないものは、明らかに間違いとは言えないのでは?
補足コメント
hatobou

お礼率 21% (7/32)

私も知りたいですね。

納得されたら納得したという事をを書いていただけ
ますか?
投稿日時 - 2001-01-26 22:40:03
  • 回答No.7

 deagleです。  俺が読んだのは、そう高度な本じゃないんですが、「四次元問答」という本です。  出版社なんかは忘れてしまいましたが(^_^; ...続きを読む
 deagleです。

 俺が読んだのは、そう高度な本じゃないんですが、「四次元問答」という本です。
 出版社なんかは忘れてしまいましたが(^_^;
お礼コメント
hatobou

お礼率 21% (7/32)

何か見たことのある題です。近くの図書館
へでも行って探してみます。
投稿日時 - 2001-01-30 12:24:54
  • 回答No.8
レベル11

ベストアンサー率 36% (141/389)

半径の件についてはこちらが誤読してましたね。すみません。 あと、「年」と「光年」の単位を混同しないようにお願いできますか。 ビッグバン理論では、初期の宇宙は点(とみなせる大きさ)から始まったとされます。最初からある程度の体積があったという考え方は、準定常宇宙論と呼ばれます。ただし、いずれの理論も宇宙が膨張しているという観測結果自体は否定していないので、以下の説明は通用します。 そもそもの質問 ...続きを読む
半径の件についてはこちらが誤読してましたね。すみません。
あと、「年」と「光年」の単位を混同しないようにお願いできますか。

ビッグバン理論では、初期の宇宙は点(とみなせる大きさ)から始まったとされます。最初からある程度の体積があったという考え方は、準定常宇宙論と呼ばれます。ただし、いずれの理論も宇宙が膨張しているという観測結果自体は否定していないので、以下の説明は通用します。

そもそもの質問ですが、仮に宇宙の中心が存在するとしたら、我々の銀河系はその端にあると考えるのが自然です。何億×何億×何億×……という銀河の中で、この銀河がたった一つの選ばれた地位を占めている確率を考えてみてください。
ところが見かけ上、すべての銀河やクェーサーは、角度はそのままで、距離に比例して同じように、我々の銀河系から遠ざかっていきます。これは、ゴム風船のゴムが膨張するように、宇宙の空間自体が膨張しているのだと考えれば説明がつきます。ゴム風船が膨らんでいくようすを、じっくりイメージして(あるいは実際に試して)みてください。
ここから逆に、宇宙の中心という概念はありえない、少なくとも、我々からはどこが中心だとは判断できないということになります。

「130億光年先に見えるもの」は、光が130億年かけて地球に届いたということで、130億年前の姿が見えているのだと考えることができます。宇宙の膨張がなかったと考えれば、そのころから130億光年先にそのクェーサーが存在していたということで、話は簡単なんですが……。
このへんの説明をしていくうち、わたしにもよくわからなくなってきました。天文学ではすでにきちんとした理論が立てられているはずなので、もう一度調べて、あらためて回答するようにします。あるいは、他の専門的知識をお持ちの方が回答してくださるのを待つべきか……。

クェーサーについては、繰り返しますが正体不明なので、ものすごい重力の塊であるために赤方偏移が現れるのではないかという説はあります。これは準定常宇宙論で言われていることで、hatobouさんの疑念に近いと思います。しかしもしそうだとすると、銀河系が丸ごとブラックホールになっても足りないほどの重力が働いていることになるので、ちょっと考えにくいようです。

赤方偏移の基準は、比較的近くの星雲です。ケフェウス型変光星による距離測定法で距離が判っている星雲の赤方偏移を観測し、それを基準にしていたと思います。
お礼コメント
hatobou

お礼率 21% (7/32)

光年と年の単位の間違いは大変失礼いたしました。

空間が全て均等に膨張するために中心が解らない
ということであっていますか?
もうちょっと時間をかけて理解したいと思います。
でもそうなると大昔の天体の位置が変になると思
います。ローレンツ収縮のような感じで空間が変
化しているのでしょうか?
物差しが3次元で変化するような複雑な現象が起
こっているのでしょうか?

しばらく残しておきますので答えが出たらでよい
ので教えてください。
投稿日時 - 2001-02-02 21:24:58
  • 回答No.13
レベル3

ベストアンサー率 0% (0/0)

私たちの間では、どうも議論がかみ合っていないように思います。私の語彙不足と下手な表現の為か、貴方に主旨が伝わっておらず。私も貴方の話されている内容が明確に把握出来ません。このまま返答してもとんちんかんな返答になりそうですので立場が逆転して恐縮なのですが、質問をお許し下さい。 ・ 貴方が宇宙空間中の物質の速度を定義しているのは、何か仮の基準点(宇宙の中心?のことですか?、それとも任意の点例えば地球かな?) ...続きを読む
私たちの間では、どうも議論がかみ合っていないように思います。私の語彙不足と下手な表現の為か、貴方に主旨が伝わっておらず。私も貴方の話されている内容が明確に把握出来ません。このまま返答してもとんちんかんな返答になりそうですので立場が逆転して恐縮なのですが、質問をお許し下さい。
・ 貴方が宇宙空間中の物質の速度を定義しているのは、何か仮の基準点(宇宙の中心?のことですか?、それとも任意の点例えば地球かな?)を設定し、そこからの相対速度をもってその物質の速度とされているのでしょうか?
・ 重力場については、その基準点からのみ宇宙空間内の物質に放射?されていると考えておられるのでしょうか?
補足コメント
hatobou

お礼率 21% (7/32)

 多分自分が特殊相対論を理解できていないからだと
思います。
 基準点に関してはビックバンの中心と思っていまし
た。インフレーション理論を持ち出したり、その時超
光速度であったと言う説明があったものですから。
 何に対しての速度なのか教えて下さい。

 場は各物質が持っていることはわかってます。重力
場に関しても仮想粒子グラビトンを放出していると思
ってますがちがうのですか?

 空間が無いのに場が存在するということはありませ
んよね。初期にもうすでに場が拡がっていたという可
能性はありませんよね?
投稿日時 - 2001-04-07 18:25:52
  • 回答No.15
レベル12

ベストアンサー率 56% (225/397)

 以下は小生の持論です。あくまでも現状の科学的・物理学的な根拠によるものではないことであり、どちらかと言うと天文学より哲学あるいは論理学に近い考察かも知れません・・・? 前置きが長くなりました。 >宇宙の中心は? 命題自体に意味がないと思います。  宇宙にわたし達が考えるところの「中心」という概念が馴染まない。わたし達は日常の中で「中心」とか「重心」という概念を持ちますが、当該概念が宇宙 ...続きを読む
 以下は小生の持論です。あくまでも現状の科学的・物理学的な根拠によるものではないことであり、どちらかと言うと天文学より哲学あるいは論理学に近い考察かも知れません・・・? 前置きが長くなりました。

>宇宙の中心は?

命題自体に意味がないと思います。

 宇宙にわたし達が考えるところの「中心」という概念が馴染まない。わたし達は日常の中で「中心」とか「重心」という概念を持ちますが、当該概念が宇宙を考えるときに馴染みません。すなわち三次元で生きているわたし達の認識では説明がつきかねると思うのです。宇宙を考えるにあたり次元を更に高くしなければならないでしょう。なぜならば「宇宙の果て」を考えるとその意義がみいだせます。現在の認識されている科学では遠い恒星ほど早いスピードで遠ざかることがわかっていますが、この現象はあたかも二次元レベル(面)で考えると風船を膨らませているときの風船の表面に似た現象ではないでしょうか。ご存知の通り風船のある1点(基点)より距離の遠い場所は近くの場所より相対的に早い速度で遠ざかります。念の為ここで言う風船の中は認識次元が違うので宇宙はこの場合風船の表面と仮定してます。

 わたしの考えでは宇宙を考える時は次元の「階層性」で考えるのが適当だと思います。具体的には三次元の世界で生きているわたし達が、二次元の世界を考えてみるとわかりやすいと思います。例えば当該二次元が高さのない縦横の面のみの世界とした場合そこに住む、例えばアリとしましょう(アリも三次元を生きていますが仮に「高さ」である次の次元認識が出来ないと仮定すます)。するとアリには高さの世界がありませんから、アリからはわたし達人類が現在認識している高さのある三次元を見る(認識)することは不可能です。同じように「階層」を三次元からひとつ上げて四次元を考えるとその四次元軸は三次元に住むわたし達には何か認識できません。
 
 つまりわたし達を二次元に持ってゆき風船の表面に生活させていることを想像してみれば、その表面に「中心」とか「重心」の概念がないことにお気づきでしょう。

 あくまでも、「次元の階層性における統一論理」が成り立つと仮定した場合の根も葉もない仮説であり哲学的・物理学的・天文学的に小生には検証できません。

 フー・・・、脳みそが沸騰しそうです・・・
 ゴールデンウィーク中の頭の体操ですかね。
 「アドバイス」なんてとんでもない! 単なる自己満足です・・・

   
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