宇宙の果てについて

質問

宇宙が膨張して、太陽の反射光がいまだ地球に届かないことはわかりました。ただそれを根拠に宇宙の果てがないというのは素人のわたしにわかりません。
仮に宇宙が膨張を続けたとしても、いつか収縮するはずです。その地点を宇宙の膨張限界地点だとすると宇宙の外側を考えてしまうのです。
つまり宇宙には果てがあるのではないでしょうか。
長年の疑問です。専門家の方、素人のわたしにわかりやすく教えてください。

回答No.4

star01

宇宙に3次元的な果ては存在しません。物理的に考えてあるはずがありません！
地球の表面に果てがありますか？
宇宙は4次元なんですよ。

また、時間が流れ続ける限り、宇宙が収縮することもあり得ません。

私たちの宇宙は扇状でビックバンの時代を中心に外側へ球状に時間軸が伸びています。

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この宇宙は4次元の世界であるわけですが、我々が住んでいる世界[横方向x、縦方向y、奥行きz]の3次元のほかに、もうひとつ人間には感知できない次元が隠されています。それは『時間』(座標軸：t)です。時間の流れで物質が変化していきます。しかし、残念なことに現代の技術(人間の能力)ではこの時間という座標は他の3つの座標と違って自由に移動することができないのです。

まず地球の表面を例にして考えていきましょう。大航海時代以前の中世ヨーロッパの人々は、地球は平らな皿のようなもので、その上に海があり陸があり、船でそのまま西に進むと世界から落ちるんじゃないかとか、大きな壁があるのではないかなどと思っていました。しかし、実際は地球の表面は平らではなく球面です。船でいくら進んでも、果てはありません。これと同様に宇宙も空間が丸くなっていて果てがないのです。たとえば光りより数万倍速い宇宙船があったとして(実際には不可能)、宇宙の果てを目指しても、結局、出発地点に戻ってしまいます。少々人間には理解ができませんが、これは宇宙が4次元という座標を持っているからなのです。

分かりやすいように次元を一つ下げて考えてみましょう。

宇宙は4次元の空間に浮かぶ、3次元の球状の薄い膜のようなもので、私たちを含む銀河などは、その膜の表面に存在しています。ただ、私たちはバカでその膜の表面がこの世のすべての空間(x,y,zの3次元の世界)だと思い込んでいます。実際は、その縦方向(宇宙の中心から外側へ向かう方向)の座標が存在しているのです。それが時間軸：tです。先ほども言ったようにこの座標は自由に移動ができず、すべての物体が共有して、移動しています。←つまりこれが時間の流れなわけです。

つまり、現在私たちは宇宙の中心方向(ビックバンがある時間軸)から外側の時間軸へ移動しているわけです。外側へ行けばいくほど宇宙の面積が広くなっていきます。(円の直径が大きくなればなるほど円周が長くなるように。)それに対して宇宙の密度も薄くなっていきます。 (これが人間には宇宙が膨張しているように見えている。イメージ的には膨らむ風船の表面のような感じ。我々はその表面(3次元の世界)に存在している)時間軸が移動し、宇宙の端の方(密度が薄い時間軸上の領域)に行き、しまいに宇宙の物質がほとんど存在しない時代が来るかもしれません。そこが宇宙の果てとなるのです。つまり、現在我々がいる時間軸上には宇宙の果てや中心(ビックバンが起きた場所)というものは存在しません。

そんな宇宙の外側(時間軸の延長線)には別の宇宙が存在する可能性もあります。
また、そんな複数の宇宙は時間軸がループしている、超巨大な5次元の世界の球面上に張り付いていると考えられます。しかし、5つ目の次元はあまりに巨大すぎて人間の能力では感知できません。

もはや、そこは私たちの想像をはるかに超えた世界でしょう。

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果てとは違いますが、「宇宙の地平線」というものなら、実際に観測されています。
地球から137億光年先の空間を見ることはできません。
また、その１３７億光年先の地平線に行ったとしたら、さらにそこから137億光年までの空間が見えます。
そこから我々の銀河系の方向をみると宇宙が出来た頃の世界が見えます。

また、宇宙は膨張しているので、その地点が光より速いスピードで遠ざかると見えなくなってしまいます。

ちょうど地球上でいう「地平線(ホライズン)」ようなイメージですね。

回答No.3

markx01

いつか収縮するはずです＞＞
　質問者さま、曲率という言葉をご存知ですか？
　我々がいる宇宙は曲率ゼロの【平坦な宇宙】という説が強く、
　理論上は永久膨張です。ただし、質問者さまの言う
　「膨張　→　収縮」の【閉じた宇宙】も理論上は存在するはずです。
　ちなみに、【開いた宇宙】も永久膨張です

回答No.2

mazeran

「いつか収縮するはずです。」
・・・この考えの根拠を教えていただければ、それについての回答はできますが・・・。

現時点では、様々な状況証拠や観測などから得られたデータを、「科学に基づいた人間の思考」でまとめた結果が、Ｎｏ，１様が書かれているような内容で「定説」となっています。
人間の作った「科学技術」は、人間に都合ま良い考え方にまとめられています。でも「自然」は人間の思考を遥かに超越したものです。
現に自然現象を、１００パーセント「科学的」に理解した上で説明できることなんて一つもありません。
すべてが「推測」なんです。「確定」された事柄も、時が経てば「間違いだった。」と訂正されます。残念ながら、科学技術が進歩している現代とは言え、「真理を確定」してる現象などは一つもありません。

「推測・仮説」の域を出ていない以上、人によって様々な考え方があって当然です。現在では「定説」とされていることが、大半の人々の考え方になっています。
で、みんな質問者様のような疑問に当たるわけです。
人間は地球上で生まれて、地球上で経験したことでしか自然や宇宙を見ることができません。それ以上のことは、人間の知識の中で都合の良い解釈をせざるを得ないわけです。地球上のことしか知らないから。
地球上では「果てがない」と言う経験はできませんので、知識・経験ともないところで「宇宙」を考えると、二次元と三次元を例えにして、納得しているに過ぎません。

じゃあ実際はどうかと言うと、残念ながら誰も断定も否定もできる人はいません。誰も見たこともないし経験したこともないわけですから。
そもそも「空間には果てがある」と言う考え方自体が「人間的」ですから、それを超えた考え方を持たないと、理解はできないでしょう。

真理は誰も知りません。だから宇宙には「ロマン」があるわけです。
いろいろな情報を得られて、自分なりの考え方で想像さ、自分なりに「新説」を作られたらどうかなと思います。
科学技術は日進月歩です。そのうち新たな証拠を見つけ出し、「真理」に近い考え方が出ると思います。

回答No.1

teloon

宇宙に果てがあるという考えも間違えではないと思います。とはいっても宇宙が丸か四角などの形をしていて、その面が果てというわけではありません。例えば地球の表面積は決まっていますが、その表面のどこが果てなのかは、表面だけでの２次元的にみた場合は、決めることができません。しかし地球全体という３次元的にみた場合は、自分がいるところも含めて、表面全ての地点が果てといってもいいでしょう。宇宙にも同じことがいえ、膨張するとはいっても、一時点での大きさは決まっています。とはいっても３次元的な縦・横・高さで決まっているわけではありません。また地球表面と同じで、宇宙のどこが果てで、その片側がないというわけではないのです。しかし２次元的な地球表面を３次元的な地球全体で支配されているように、３次元的な宇宙空間を、時空を含めた４次元的な宇宙全体で支配されていると考えれば、自分のいる場所も含めて、宇宙一つ一つの地点が果てと考えていいでしょう。つまり地球の表面には限りがありますが、地球上を歩いた場合(海の存在や体力の問題は無視）、どこを探しても果てがあるわけではないように、宇宙空間に限りはありますが、宇宙空間を泳いだ場合(可能不可能、体力、寿命は無視）、どこか果てにたどり着くというわけではないのです。こうも考えられます。ビッグバンで宇宙が出来てから150億年経つといわれています。そして地球から150億光年離れた場所が、どんなに高性能な望遠鏡を使っても、地球から見ることができる限界とされ、地球からみた宇宙の地平線といわれます。しかし地球上で今の場所から見える地平線の場所まで行けば、さらに向こう側に地平線が見えるように、宇宙でも地平線といわれる150光年離れた場所に行けば、そこで終わっているわけではなく、さらに向こう側に150億光年離れた、宇宙の地平線が存在するのです。