重力で空間が歪められるってあり得るの？

質問

• アインシュタインの予言通り、重力によって空間が歪められることが観測された。
• 物質が存在しない限り、質量もエネルギーも時間も速度も存在しないが、空間が歪むという現象が起きる。
• 太陽の引力によって光が曲げられ、金星が見えなかったと説明されるが、この説明には疑問が残る。

回答No.10

juyjuy

インターネットだけの知識では、こういう「物理学」上の問題は分かりません。
せめて。相対性理論の入門書か、宇宙物理学の入門書を読んでから質問しないと、質問者様のレベルがどの程度か分かりません。

引用されたコラムは科学者が書いたものではありません。

「空間」の定義をはっきりさせないといけないのですが、アインシュタインが考えた空間は何もない空間です。量子力学で考える空間は全く違うものですが、重力と光の相互作用を考えるだけなら（太陽の裏の星が見えるかどうかという程度であれば）アインシュタインの考えで十分です。

現実の測定結果（日食のときの太陽のそばの星の見え方、銀河団のずっと遠い裏にある銀河の映像など）は重力によって空間の局部的な曲率（ひずみというと誤解を与えるので）が変化する事を実証しています。つまり結果的には光が本来あるのと違った方向から来るのです。これを「光が重力場との相互作用で曲がった」とか「光が引力で曲がった」とか「空間がひずんだ」という言い方をするのです。最後の言い方は「ニュートンの絶対空間に対してひずんだ。」という意味です。

ニュートンの絶対空間には「しわ」は許されませんが、アインシュタインの空間は物質あるいはエネルギーがあると「しわ」が生じるものです。しわとかひずみとか曲がりという言葉は我々の感覚が知っている三次元空間出の言葉ですが、アインシュタインの空間は４次元のテンソルというもので示されています。本当は時間を含んだ４次元の世界の話です。

私はアインシュタインの宇宙論の元になるこれらの式はやがて（一部の回答者様は既にと言っておられますが・・？）修正される運命にあります。しかし、引用されたような簡単なものでなく、１０次元あるいは１１次元で既述せねばならぬものになります。

なお、一部の回答者様がダークエネルギー（アインシュタインの予言から出てくる）とダークマター（素粒子論でいま探している新物質・・重力飲みに反応する物質で・・光つまり電磁波で見えないがあることがわかっている物質）を混同してか宇宙には見えない物質がいっぱいありそれがエーテル的なものだと言う事を述べられていましたが、ダークマターは単に見えない物質で何処のどれくらいあるかはむしろはっきりしているものです。銀河や銀河団の周辺にかたまってあります。

ダークエネルギーはまだ正体は分かりませんが、宇宙を膨張させている力の元です。私はこちらの方がアインシュタインの理論をつぶす原因になって欲しいと思っています。

これが認められれば（実際に学者の間では定説になっていますが・・）宇宙の未来があまりにもさびしくなるからです。

補足

ご回答ありがとうございます。

特定の相対性理論の入門書は読んでいませんが「中学生にも分かる相対性理論」などを含むウェブページはそれなりの数は読んでいます。

＞引用されたコラムは科学者が書いたものではありません。
アインシュタインは保険の外交員か何かの時、論文を書いたそうですね。
私はSEとしてのシステム開発の経験を積んでいますが、SEと名乗る人でも「素人並み」の人も大勢いてピンからキリまで玉石混交です。（科学者ってなんでしょうね。）

本件質問の回答される方々も同様だと理解した上で質問しています。
教えられたことを鵜呑みにしているだけで、全く理解していない方もいらっしゃるようです。
そういった方には「言ってることに矛盾がありますよ」と言うために「わざとボケたふり」をして補足しています。

＞「空間」の定義をはっきりさせないといけないのですが…
私の言う「空間」とは「何もない」空間のことです。

＞アインシュタインの空間…時間を含んだ４次元の世界の話です。
コンピュータは２進数若しくは１６進数の世界です。個人的には１０進数より扱い易く感じます。
それとの関連は解りませんが、２次元や４次元のほうが理解しやすく感じます。
前の回答者の補足に書いたように、私にとって「３次元を２次元に置き直して考える」ほうが理解しづらいのです。
情報量が減るのだから理解しづらくなるのは当然だと思うのですが人によっては違うようですね。
実際、我々は０から数えて４番目の次元に暮らしていると理解しています。

＞引用されたような簡単なものでなく、１０次元あるいは１１次元で記述せねばならぬものになります
それは、ひも理論が正しと「仮定」する場合ですよね。
「簡潔＝正しい」場合のほうが多いのではないでしょうか。

一般的に、株式とか会計とかシステム開発等の様々な専門分野でも、物事を簡潔に説明しできない人は、たいてい本質を理解してないですね。
結局、そういう人たちは、新たな間違いを作り出し、問題を複雑化し、遠回りし、高いコストを生みます。
物事を３分で説明できなければ、その人は理解してないと考えて間違いないと思っています。

＞ダークマターは…どれくらいあるかはむしろはっきりしているものです。銀河や銀河団の周辺にかたまってあります。
un-attractionは質量に対し作用するので、銀河や銀河団の質量と同じだけ働きます。
完全にはっきりしています。全然ダークじゃないです。
※コラムの「力」の項の２番目を参照してください。

＞宇宙を膨張させている力の元です。
un-attractionを考えれば膨張は当然ではないですか？

＞私はこちらの方がアインシュタインの理論をつぶす原因になって欲しいと思っています。
un-attractionはreaction of attractionですから、理論を修正・補完するんじゃないですかね。
その力は１００億光年離れた物質間に相互作用を及ぼすわけですから、量子力学のテレポーテーション等の説明とも相性がいいのではないでしょうか？
相対性理論と量子力学を統一できればいいと思います。

＞これが認められれば宇宙の未来があまりにもさびしくなるからです
何が、さびしくなるのですか？
全てを理解したところで、人類は宇宙を変えることはできません。
物理法則という現実（神？真実）を受け入れるだけです。

私は空間は歪まないと理解しています。
光はその速度のため、引力をun-attractionとして作用を受け、重力の中心の反対側に曲げられ、四次方程式の解のようなM字の軌道で進むと理解しています。
また、観測されるさまざまな事象とも矛盾していないようです。

できましたら、回答者様の専門分野をお教え願えますか。

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引用のコラムのは以下のように書かれています。

この理論は２つの原理により成り立つ。
１つ目が、「一般相対性原理」。 質量、力、時間、速度は、全て相対的な事象である。
光も例外ではない。

２つ目が、「等価原理」。質量＝力＝時間＝速度である。

物質Ａ、Ｂを例に考えると以下の通りになる。
１．質量
物質Ａの、物質Ｂに対する相対速度が最小になる時、その質量は最小になる。
物質Ａの、物質Ｂに対する相対速度が最大になる時、その質量は最大になる。

省略

４．力
物質Ａの、物質Ｂに対する相対速度が最小になる時、その引力は最小になる。
物質Ａの、物質Ｂに対する相対速度が最大になる時、その離力は最大になる。
定義：離力とは引力の反作用