宇宙の外

質問

宇宙の外は何があるんでしょうか？また、宇宙は何故に黒いのでしょうか？意外にも夏休み子供ラジオ質問とかでは質問されない事だと思います。なんで肝心な宇宙の外がどうなっているのか？また宇宙が黒いのか？という質問をしてくれないのかと不満だったのでここで質問させて頂きます。今更‥と思われる方もいるかもしれませんが、わかる方、どうぞよろしくお願いいたします。

回答No.2

sanori · ベストアンサー

こんにちは。

＞＞＞宇宙の外は何があるんでしょうか？

最初に出来た宇宙から子宇宙、孫宇宙、ひ孫宇宙・・・といった具合に無数の宇宙ができたと考えられていて、それが現在の有力な説です。
現在の宇宙の膨張の前段階に「インフレーション」という急激な膨張の段階があって、そのインフレーション期にできたとされています。
http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/docs/kouen_satou.pdf
我々の宇宙も、無数の宇宙の中の一つです。
「宇宙の外」というのは、何か壁や境界線があるわけではないのですが、我々の宇宙以外の宇宙を我々は見ることも観測することもできません。
逆に言えば、もしも観測できる宇宙があったら、そこは我々の宇宙の一部だということになります。

＞＞＞また、宇宙は何故に黒いのでしょうか？

それは、非常によい質問です。
夜空の明るい星と星の間は、真っ暗に見えます。
しかし、もしも宇宙の誕生が無限の過去にあり、宇宙が静的であり、どこまで行っても星の数の密度がだいたい一定であるとして思考実験をすると、明るい星と星の間にも無数の星の光が見え、つまり、夜空は「白く」見えることになってしまいます。
これを「オルバースのパラドックス」と言います。
しかし、我々の宇宙は膨張しているし、星の寿命にも限りがあるので、遠くの星の光は弱まって見え、その結果、明るい星と星の間は「黒く」見えるのです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%83%AB%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%B9%E3%81%AE%E3%83%91%E3%83%A9%E3%83%89%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9

お礼

とてもわかりやすく説明していただき、ありがとうございます。
といっても全部、わかったわけではありませんが、まだまだ
宇宙は謎だらけで、それでもここまでは人間の力でわかっているんだと
いうことが勉強になりました。ふと、今思いました。
世間では絶対に地球以外にも生命の住む星があると真剣に調査している
機関がありますが、実はこの宇宙にはこの地球だけにしか知的生命体が
存在していなかったとしたら、宇宙は暗くてただ寂しい空間だなと…。
こんな広い宇宙でポツンとある地球。自分達は大げさに言えば、ミクロの
世界で細かいことでいがみ合ったり、悩んだりしています。
でも、細菌などミクロの世界にも顕微鏡で見るとさらにマクロな世界が広がっていて
…、宇宙にしてみても、何だかどこにいっても果てがない気がしてきます。

いただいた資料も参考にいろいろ考えたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.10

potachie

追加で。

距離と時間は等しいんです。ここがポイント。
素粒子並みに小さな点、もしくは、ソフトボール並みに小さな塊が、一気に大きくなり、ホンの隣の点だったものが、光よりも早く遠ざかるんで、神の視点ではない、中にいる人には永遠にみることすらできない。
それが宇宙です。

今見えている宇宙の果ては、宇宙ができるときに、ホンの隣で、手のひらで収まるような距離で起きたことなんです。

宇宙がゆがんでいるなんて考えなくても、光の速さでものを見るときは、時間と距離が同じなんだ、言い換えると、距離はそのままで、同じ点で起きた過去を見てるんだと考えればいいんです。
宇宙創生がどうとかを忘れると、単にそういうこと。

お礼

二回も回答していただきありがとうございます。
なんだか難しい質問をしたみたいで手間を取らせてしまってすみません。
自分が納得が行く行かないは別として、説明していただいた通りだという風に
まずは理解しなければいけないですね。
宇宙ってそんな手のひらで収まるみたいな距離で起きたんですね…。
今回、いろいろ回答いただき良かったです。

回答No.9

bulldog-lima

宇宙には基準点がないのだから、四次元時空で考えると、簡単に言えば、宇宙の果ては現在ということになります。この宇宙の果てから外が窺がえるかというと見える兆候もありません。宇宙に“外”があると考えることは、この宇宙が、膨らんだ風船の中か、あるいは風船の表面に三次元として存在していると理解した場合のみです（宇宙を入れ物として考えている）。
空間を認識できる生命体にとって三次元は、例えば地球とか別の惑星とかの重力圏に支配されている空間ということになるでしょう。ですから、地球上から見ている遥か彼方の星星は、幻といっても言い過ぎではないとおもいます。なぜなら、過去を見ているわけだから。
幻のその先にあるのは“無”です。宇宙の“外”とか“内”とか考えるだけ無駄です。

お礼

他の回答にもあったかと思いますが、宇宙の果ては今居る自分の場所が
一番果てだよと知り合いの人にも言われたことがありました。
でも、いまひとつ、納得がいかなくて質問したわけです。
無駄な質問だったかもしれませんが、いろいろ考えるのは面白いなぁと
思っています。それでも、こんな質問に回答していただきありがとうございました。

回答No.8

Doteppara

ワクワクしながら、寄せられる回答を拝見しました。理論的には、まったくその通りだろうと思うのですが、今ひとつ、私の頭の中に上手く収まりません。
　地球から見ると半径１３７億光年の球の範囲が宇宙の様に思われます。また、例えば、地球から１００億光年離れた場所においても、同じように半径１３７億光年の球の範囲が宇宙になるのでしょう。当然両者の範囲は異なると思っています。地球の宇宙範囲と１００億光年離れた場所の宇宙範囲の共通部分以外をそれぞれの宇宙の外と表現できる様な気がするのですがどうなのでしょう。宇宙が歪んでいるので両者の宇宙範囲は同じものだと言うことなのでしょうか。

　宇宙が黒いのは、可視光線で見るのでその様に感じるのでしょう。あらゆる電磁波を観測すれば、まったく何もない部分は無いのではないでしょうか。宇宙背景放射は、全天から放射されているそうです。

お礼

宇宙背景放射ですか…、いろんな専門用語があるんですね。
こんなに宇宙を論じられる学者って
どんな頭脳をしているんだろうって、そっちの脳が自分にあれば
もっといろいろ理解できるのにって思いました。
知らなくても生きていけることだけど、どうにかして少しでも
知りたいことを知っていけたらなと思いました。
回答、ありがとうございます。

回答No.7

potachie

宇宙の外には宇宙があります。
でも、科学的な手段で観測することができないことを知っているので、子どもの質問などでは、例えあったとしても取り上げないんです。
ホントなの？と、聞かれた時に普通の大人はかえせないから。
子どもには、実験や図解で見せるか、帰納法的回答しかできないから。

ただ、科学は、見えない物を見る、知らない物を知る手段をしっています。
そのために、宇宙の始まりを計算しています。
でも、計算すると、宇宙は11次元だったり、われわれの宇宙はほぼ4次元だったりする。これってどういう意味だろうって、今、学者さんたちが考えているところ。
宇宙の外がどうなっているかも、数式では分かっている。でも、それを私たちがわかる概念に置き換える手段がまだない。
だから、説明がないんです。

もし、学校の図書館に、インフレーション宇宙論の本があったら見てみて。たぶん、われわれ以外の宇宙も一緒に出来しまうってことや、宇宙の始まりはあなたの髪の毛の先よりも小さなとこから始まったことが書かれていると思います。

お礼

11次元？の宇宙ですか…。何だか難しそうですね。
宇宙の外が数式ではわかっているんですか。
概念に置き換える手段……。本屋で難しそうな宇宙論が
並べてありましたので、一度手にとってみます。
そういえば、「無」とは本当に無、なのかとか書いてある
最新の本があったような…。宇宙論と関係があるかは
わかりませんが。
教えていただいた本も調べてみます。
回答、ありがとうございました。

回答No.6

tetsumyi

もし仮に宇宙の外に何かがあったとしましょう。
どうやって調べたり確認できるのでしょうか？
宇宙の外ですから光や重力も届きませんし、人間が物質の体で少なくとも何十億光年彼方まで続く宇宙の外に出るなんてことができるはずがありません。
誰かが宇宙の外がこうなっている（想像で主張する人がいますが）と言ったとしても調べようがないものは否定も肯定もできません。
子供質問で質問があったとしても、事前の受付で拒否されるでしょう。

人は光を見ることができない時、暗いと感じます。
宇宙では星の無い方向、星があっても光が弱くて見えない時、暗いと言います。

お礼

前に、アメリカの映画「メン・イン・ブラック」で本物の宇宙のペンダントをしているのを
観たことがあって、そんな風に想像してしまうところがあるんです。
あんなのはマンガだな…とは思ったのですが…。
どうも、回答ありがとうございます。

回答No.5

noname#175206

文字数制限に引っかかりました。

　現在の宇宙がなぜ暗いのかというと、#2 sanori様のご説明の通りです。

　ちょっと歴史に沿って説明すると、当初、宇宙は伸び縮みしない静的なものだと考えられていました。アインシュタインが重力方程式を完成し、それでこの宇宙を説明しようとしました。しかし、最初の方程式は万有引力しか出てこないため、宇宙は星々の重力で引き合うだけとなって、収縮するだけになってしまうことになります。そこで彼は、宇宙項という、最初の方程式を破らない数式を挿入し、それに斥力の意味を持たせ、万有引力とつりあうように重力方程式を拡張しました。

　ここで、オルドースという物理学者が文句を言いました。sanori様がご説明されたように、宇宙が光で満ち溢れて真っ白になってしまうのです。しかも、宇宙は閉じている、つまり体積は有限であるという説が有力になると、もしそうなら宇宙空間に溜まる光のエネルギーは増大する一方になります。なぜなら有限の体積の中で、よしんば数が有限でもたくさんの恒星が延々と光を発し続けているのですから。真っ白なだけでなく、温度も上昇していく一方です。

　しかし、先ほど述べたように、宇宙が膨張していることが発見され、恒星の発するエネルギーは、時々刻々、充分薄められることが説明できるようになり、問題は解決しました。
　宇宙が生まれて初期の頃は、星々の距離が近すぎて宇宙空間はどこでも真っ白に輝いていたのですが、やがて充分な広さになると、宇宙は暗くなりました。これを、宇宙の晴れ上がりといいます。

お礼

二回も回答、ありがとうございます。
宇宙の晴れ上がりなんて初めて聞きました。
宇宙がはじめは真っ白に輝いていたなんて面白いですね。
宇宙が暗い謎もだんだん解けてきました。
ありがとうございました。

回答No.4

noname#175206

我々が住んでいるこの宇宙に絞って回答を試みてみます。

　実はこの宇宙には果てはないのです。だから、その外側というものはないのです。
　ただし、見える果て、あるいは行ける果てというものは一応あります。観測可能な宇宙といいます。
　この宇宙は膨張しています。これは、地球から観測して遠い恒星や銀河ほど、その速さが上下左右360度平等に、距離だけに比例するようにして遠ざかっていることから分かりました。これを後退速度と行っています。

　この宇宙で一番速い速度は秒速30万キロメートルという光の速さです。地球から見て遠いほど後退速度は大きくなります。充分遠ければ、後退速度は光速度になります。そこまでが見える、あるいは行ける限界です。光より速くは動けないし、光より速く遠ざかっているものがあるとしたら、そこからの物の光は届きません（光の振動数が0以下になってしまい、見えない）。

　なお、後退速度というのは、宇宙という空間の膨張によるもので、普通に言う速度とは異なります。後退速度があっても、それはじっとしているのです。だから、後退速度が光速度以上でも、何も問題はありません。

　ですので、見える行ける限界、つまり観測可能な宇宙より外で後退速度が光速度を超えても、やはりこの宇宙の中でのことであって、見えないから存在しないということではないのです。見えない先も無限に広がっています。例え超光速で移動できたととしても、無限の広さならどこまで行っても、この宇宙です。その外ということは考えることができません。

　なお、地球から見ると地球が宇宙の中心のように見えるわけですが、実は宇宙のどこからでも同じように見えます。宇宙に中心というものはありません。ここまでの説明で宇宙の大きさは無限だといいました。分かりやすくするために、無限の広さを持ち膨張し続けている平面を考えて見ましょう。それにはどこが中心かとか、どこが重心かとか、考えることはできませんね。平面のどこから見ても、360度同じように膨張して見えます。
　3次元空間である宇宙も同じことなのです。

　ここまでは、宇宙が「開いている」場合の話です。現在は、宇宙は開いているとする説が有力です。しかし「閉じている」とする説もあります。

　宇宙が閉じている、とはどういうことか。先に2次元の平面で説明しました。これを、地球儀のようにまん丸い風船のような球面に置き換えて考えてください。宇宙は3次元空間ですが、説明を簡単にするため、これも2次元の球面上のこととして考えてください。説明の都合上、とりあえず膨張は忘れましょう。
　球面上を真っ直ぐどこまでも行くと、元の地点に帰ってくることができます。ここで、宇宙が膨張していることを思い出すと、風船が膨らみ続けていることに相当します。ですから、後退速度もあり、それが光速度になるところが観測可能な宇宙の果てです。しかし、もちろん、その外もありますね。そして元の地点に帰ってくるとしても、どこが果てということもありません。だから、やはり宇宙の外というもを考えることはできません。

　しかし、我々3次元空間に住む人間は、2次元平面を見たり理解できますし、その外（平面から垂直の距離があるということ）があることも分かります。もしかすると、この3次元空間は4次元空間（5次元空間以上でもいい）に囲まれたものかもしれない、と想像しても構いません。その場合は、外を考えてもいいでしょう。ただ、そういう証拠も兆候もないので、事実上、研究はされていません（いや、とっぴな説がないわけではないのですが）。

　念のため、余計かもしれませんが付け加えておきます。

　もしかすると、この宇宙は4次元という話を聞くかも知れません。それは4次元「空間」ではなくて、4次元「時空」です。アインシュタインの相対論では、時間も空間とほぼ平等に扱って、時間をもう一つの次元として勘定し、1次元足してこの宇宙は4次元「時空」だと考えます。ですから、宇宙の外とは無関係な話です。

　さらに、（超）ひも理論などというものもあって、10次元だとか26次元だとかいう話も聞くことがあるかも知れません。3次元空間+1次元時間以上の次元であるそれらは、この宇宙の中で見えないほど小さく「畳み込まれて」存在しているとされています。こういう話は、宇宙の外を考えるに当たっては、気にしなくていいでしょうね。

お礼

何度も何度も読み返しています。とても丁寧に教えていただき、感謝です。
分かったところもあれば、難しいとこもありますけど…。
でも、今後、自分でも興味を持って調べたいと思います。
こんなひと言でなんだか申しわけないです。
お礼が短くてすみません。

回答No.3

kamikazek

地球誕生から、この地球の今の位置って。もともとは　宇宙のそとでしょ。ここ。この「位置」
でも地球は最初から宇宙の中。
宇宙は誕生し、いまなお広がってるから　外ってないでしょ。

そして　光は太陽の光の反射光じゃないんですか。何万光年とか前の。

奇蹟の星　ちきゅ。
調べれば調べるほど　ほんと奇蹟。
ほかにない。てか他の星もほかにないけどね。

他の星に生命/住居求むよりも、
地球に他の星くっつけるしかないやん。
いわゆる「コロニー落とし」でなく「惑星落とし」でいくしかない。
いっぱいころがってるから　1つくらいもらいましょ。
そしてそこに地球環境を流しこめば　地球が大きくなるぅ。　なんて　んなこと不可能。
どうあがいても　終わりがあるので。
宇宙は不思議なのは、終わりがあるのに終わりがないこと。
だって「宇宙」なんて言ってるのは地球人だけしかいないから。

お礼

回答、ありがとうございます。
確かに、「宇宙」って言ってるのは地球人だけですね。
もし、なんにも知的生命体がいなければ、宇宙は誰にも
知られることなく存在し続けていくわけで…、今、自分が
こうしているのが不思議に思います。

回答No.1

sumimimi

宇宙の外にはなにもありません。
空間が無いのです。

たとえばあなたが屋外を歩いていて、
1メートル先が宇宙の果てだとします。
二歩ぐらい歩くとそこから先には進めません。
空間が無いからです。
べつに不思議ではないですよね。

また、
宇宙は黒いのではなく暗いのです。
夜が暗いのと同じでそれが基本で、
なんらかの光に照らされると明るくなります。

お礼

宇宙は暗い、と言う方が確かに正しいですね。
ご指摘ありがとうございます。
いち早い回答、ありがとうございました。