ハッブル宇宙望遠鏡の撮影、過去の宇宙が見える理由と疑問について考える
- ハッブル宇宙望遠鏡は過去の宇宙を映し出している
- 撮影方向に邪魔な星がなければ過去の宇宙が見える
- 空間の伸縮と光の速度の一定性についての矛盾と不思議な現象を考える
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ハッブル宇宙望遠鏡の事を考えていて、3つの疑問が浮かびました。まずはそ
ハッブル宇宙望遠鏡の事を考えていて、3つの疑問が浮かびました。まずはその前提として、ハッブルはかなり初期の宇宙（１２０億年程前）の姿を映した、という事になっていますよね。 （1）その撮影をする際、近くに邪魔な星が無い方向ならどこでも過去の宇宙が見えるのは何故でしょう。その星と地球の間の空間が膨張している状況でも、相対的な光の速度は一定なわけですから、仮に地球（のある座標）がビッグバン直後に宇宙の中心付近にあったとしても、当時周辺にあった"できたての小さな宇宙"が放った光がどの方向からでも120億年以上かけて到達するというのはある種の矛盾した現象ではないですか？ つまり、空間の伸縮で光の速度が一定であることを証明しようと考える場合に「空間の方向軸」と「長い時間軸」を考慮すると矛盾が生じませんか？（その光が絶対に地球に到達しないか、宇宙の初期段階で追い抜かれてしまうか、一定の方向にだけ到達するか、のいずれかになるような・・・） （2）逆に、上記の状況が可能なほど歪んだ膨張の仕方を仮定した場合に（それ自体がかなり不自然のような気がしますが）今度は過去のある一瞬の光だけが見えているのが不思議ではないですか？つまり、長い時間軸の光が同時に到達してしまいせんか？ （3）それらを総括して、長い長い宇宙の膨張の歴史を考える場合に「空間（の中でも方向）」「時間」「光」の概念はどのように考えれば良いのでしょうか？ 気になって眠れません。どうか、素人にも分かりやすいよう説明していただけませんか。
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NO.7です。 宇宙が閉じているか開いているかの議論決着はまだ付いていないようですが 仮に閉じている場合でも、宇宙を回り込んだ光が届く事はないです。 地球視点の「事象の地平線」の外に出てしまうので、光が地球に追いつけない。 例えば地球とA銀河、B銀河で正三角形の形となる関係があるとする。 それぞれの辺の長さが100億光年としましょう。 宇宙の膨張は当然進行方向だけでなく、100億光年向こうの地球と平行方向でも同じだけ生じている。 時間と共にAB間距離も膨張するから、60度角で地球から発射した光は外向きに反っていきそうな気がしますが 三角形そのものが大きくなっていくから、どの角も60度、どの辺もまっすぐなままで矛盾は生じません。 光が通り終わった空間も全方位膨張を続けるから、数百～数千億の光跡を辿った線もまっすぐになる。 ただコレに時間変化を加えた図を描くと 最初の三角形の大きく外側に、長時間経過して大きく拡大した巨大三角形が描かれる。 小三角形の地球点と、大三角形の銀河点を結んだ光跡が描かれ、光跡角度60度から徐々に広がり 光跡自体も「残り距離的な」等速ではないから、確かにまっすぐではないかも… でもコレだとこの宇宙以外に絶対位置と膨張しない座標を持った神の視点になってしまう。 思考的な宇宙外から見れば膨張によって中の事象が歪んで見えるかもしれません。 宇宙の当事者のたる我々が実際の宇宙で作図のような三角を俯瞰で見ても 3点が地球から真っ直ぐ離れて、三角形の見掛けの大きさが変わらないから、 各点からの光跡も60度でまっすぐにしか見えないのです。
その他の回答 (11)
(1)未確定の話として現在も「空間」が「光速度」以上で拡大しているという仮説があります。 特殊相対論は空間の伸長に関しては何も教えてくれませんから、遠くの星が光速度以上で遠ざかる可能性があるという「仮説」は生きています。 これがあなたのおっしゃる「空間の伸縮」だと思いますが、「空間の方向軸」と「長い時間軸」の意味が分かりません。補足して下さい。 また空間がそんな事をしなくても、ドップラー効果により遠ざかる星からの光の波長は長くなりますのでそれが超超長波位になると観測出来ません。地上の電波天文台でパラボラアンテナを縦横に並べて巨大なアンテナの代わりをさせたり、地球の反対側の電波天文台と情報を交換して遠くを見るのはこのためだと私は思っています。これでもある一定以上遠い星は「見えません」宇宙の地平の議論の一つはここにあります。 (2)「過去のある一瞬だけの光」の意味が分かりません。一瞬だけの光は一瞬だけしか観測出来ないからです。補足説明して下さい。 (3)私の能力を超えます。
補足
宇宙の膨張で遠くの星が光速度以上で遠ざかるように見えても、それは空間が 膨張した見かけ上の速度ではないかと思います。 今回の質問はそういった次元の質問ではありません。自分でも矛盾の原因を はっきりと提示できておらず本当に申し訳ないです。あちら立てればこちら 立たず、、、のようになって、いくつも矛盾が生じてしまいます。 いずれかの現実（や、そう思えるもの）や理論（や、当然とされている考え）を 無視すればＯＫなのに、という感じでして、、どうも腑に落ちないのです。 自分でももう少し勉強してみます。
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