宇宙が無限であるとの証明は可能でしょうか？

質問

星までの距離を測る場合、星からでた光が目的を通過すまでの時間で測定できます。
光には速度がありますからね。
少し離れた星なら、光の移動時間もかかり、それより長い距離であることが分かります。

しかし、さらに距離の離れた星ら、距離が長くなるため、測定に時間がかかりすぎます。

このように、どんどん、測定時間がかかってしまいます。

無限の向こうにある星には光が届かず光は帰って来ません。
つまり、宇宙の無限の広さの証明は出来ないと思います。

皆さんは、どう思いますか？

回答No.14

old_sho · ベストアンサー

「哲学風」な回答がいくつかなされていますが、それのいくつかの「理科」的な翻訳をまじえて、コメントをします。

宇宙が無限の拡がりを持つかどうかどうかはさておき、質問者の言われる「無限の広さの証明は出来ない」という事の説明ですが。

質問者の「測定」を後回しにして、それを受け容れたとするなら、説明として納得し得る部分は、

「宇宙が無限の拡がりを持っているとするなら、それをこの測定方法で示す事はできない。」

という事でしょう。それ以上の事は何も説明し得ていない。拡がりが有限か無限かの推定にもならないし、ましてその証明が可能かどうかの事も何も示せていない。
なぜなら、無限であるから「光が届かず光は帰って来」ないのか、どうか、何とも言えない。有限であっても必ず還ってこなければならないという保証は無いでしょうし。

「時間がかかる」ということから何かを結論づけるなら、それが「実的」時間か、「理論的」時間かを考えなければならないでしょう。「実的」時間では、仮に人生百三十年だとして、生きているうちに、つまり一三〇年以内に測定できるモノだけがある、とするなら、宇宙ははじめッから有限ではないか。こういう考えは少ないとして、「理論的」時間を考える。それには、その前提となる「測定」を観ておかねばならない。

質問者はまるで、「光」が或星を出発して或所に到達するのを計測するかのように述べられていますが、そんなことはあり得ないですね。我々にはそんなことはできない。仮に「光」がボールのように測定できるものだとしても、用意ドンでスタートして着地点まで測定するというなら、先の「実的」時間と同じで測定可能性は人の限られた命内という事になりますね。従って宇宙などのスケールではそのような計測は話しにならない。

では、天文学で、星或いは星雲まで何光年、何百万光年等と言っているのは如何なる根拠が有るのか。それは地道に積み重ねられてきた観測データとそのデータの解釈体系＝理論にあるものでしょう。ある望遠鏡の受光素子に捉えられた像を、百億光年先の星雲をとらえたと称するのはその像を或理論にあてはめて解釈し、そういう計算になると言うに過ぎない---その理論と言うのが宇宙膨張説など---。このように、時間にしろ、観測にしろ「理論」抜きにはあり得ないとするなら、宇宙の拡がりと言うものを考えるのには、その「理論」が問題とされるべきでしょう。それがどのような宇宙像をもたらすか。現在、どのような理論がどのような根拠で主張されているのか、勉強の種は尽きないという事で。