宇宙の外側って何があるのですか？

質問

宇宙の外側って何があるのですか？

何もない（空間、時間すらない）のですか？

回答No.5

foomufoomu · ベストアンサー

「宇宙の外側」の意味には2通りあって、

一つは、No.1回答のように、観測できる範囲の外側、という意味で、この場合には外側にも（たぶん）同じような宇宙が広がっているのだろうけど、見えないだけ。ということになるのでしょう。

もうひとつは、かって、この地球はどこまでも2次元的に広がる平面（無限の大きさ）だと思われていたのが、じつは有限の大きさの球体だったように、この宇宙も無限に広がる3次元空間でなく、巨大な4次元球体の一部を見ているだけ。という説によるもので、外側とは4次元球体の外のことなので、これはほんとに何も存在しないのかもしれないです。

お礼

みなさん、ありがとうございました。

回答No.4

iapetus

この宇宙には、境界があるのかないのか、仮にあるとしても、その外側の性質が何なのか、何も判っていない、というのが答えでしょう。
しかし、個人的には、時間だけは、この世に等しく存在し、モノを構成させているのではないか、と考えています。
時間が無かりせば、モノが存在していても、意味がないからです。
以下、関連した話ですが、個人的戯言です。　テキトーに読み飛ばしてください。

この世は、空間の3次元軸に時間軸を加えた4次元空間です。

但し、相対性理論の方程式の変形解次第では、我々の宇宙空間の他に、他の宇宙の存在も許されております。
例えば「宇宙のインフレーション理論」では、ひとつのインフレーションから次々とインフレーションが誘発され、多数の宇宙が出現することが計算上は可能である、などです。

でも、そういった物理方程式が正しそうに見えることと、宇宙が実際にそのような構造をしているかは別問題であって、人は万能の存在ではなく、人智を総動員して考えた理論が正しいかどうかは、実際の観測に依らねばなりません。

しかし、我々人類が、宇宙の観測に用いる、あらゆる放射現象（電波・赤外線・可視光線・紫外線・X線・ガンマ線までの電磁波や、粒子線）は、とりあえずは、この宇宙空間内のみを進行するもののように見えます。
そもそも我々の宇宙物理学は、まだ黎明期でしかないのであって、この宇宙の圏外があったとしても、理論も理論の域を出ておらず、観測もその方法すら判っていない、というのが現実的なところでしょう。

まだ我々は、物理現象を予測するための理論として、相対性理論と量子力学しか手にしておらず、その統一（「大統一理論」の完成）にすら手を焼いている状態です。
統一ができれば、ビッグバンのシミュレートや宇宙の週末までを予測できるのでしょうけど、あくまで我々の宇宙について詳しくなるだけです。
しかしその外側までとなると、これまでの物理現象に対する証明プロセスがそうであったように、大統一理論だけでは不足しているかもしれません。

そういう意味で、空間の性質について、人類はまだ十分に理解しているとは思えません。
空間とは何か、それはどこまで広がっているのか、我々の宇宙とその外側には、明確な境界があるのか、それともそんなものはなく、無限遠にまで広がっていて、星だけの距離が遠くなっているだけなのか。

少なくとも、空間が閉じているのか、開いたままどこまでも広がっているのか（有限か無限かはともかくとして）を解明するために、宇宙全体の質量の総計を、人類は知ろうとしていて、ダークマターの発見に躍起になっていますが、その試みは今のところ成功していません。
電磁波を放射している天体は探し尽くしつつありますが、空間が閉じるためにはその質量が全然足りません。
ダークマターの候補に挙げられていたニュートリノは、標準理論では質量ゼロでも実際にはごくごく小さな質量がありましたが、宇宙全体のニュートリノを寄せ集めても、空間が閉じるためには、遥かに不十分であることが判りました。
ということで、ダークマター探しは、未だに続いていて、見つかるかどうかすらも判っておらず、ひいては、宇宙の境界の形すら、判っていないのです。

ただ、個人的には宇宙は閉じていると思いたいです。
なぜなら、ビッグバンの咆哮の名残りであるとされる、宇宙背景放射（宇宙が絶対温度３Kまで冷えたことで放射している電波）が現在も観測されるのは、ビッグバンのエネルギーが外部に漏れることなく、１３７億年間、ずっと宇宙空間を飛び交っていたからです。
宇宙が開放空間であるのなら、背景放射は外部方向へ向かって散逸してしまうはずです。
ということは、宇宙は、２次元に置き換えた考えた場合の、膨らみつつ表面積を増やしている風船の表面のように、有限ではあるが果てはない、広がりつつある閉鎖空間なのではないのか、ということです。

だとすれば、４次元より高次元の眼で見た場合、宇宙には明確な境界があって、それを包含する「器」としての空間があるのではないか、と思っています。
それがどんな空間であったとしても、我々には今のところ知る術はないのでしょう。

回答No.3

戦艦みかさ（@mikasa1905）

たしか量子論の仮説ですが、世界は11次元とかあって、その中で私たちのいる宇宙は、3次元以外は認識できないくらい圧縮されている。イメージとしては、11次元の中をひらひら私たちの宇宙が漂っていて、他の宇宙とぶつかるとビッグバンが起きるとか、そんなのもありましたよ。

相対論以上の理論はまだ仮説ですが、「量子論」「多世界解釈」「超弦理論」などSFを超える面白さですよ。お暇なときググってみてください。ちなみに「タイムトラベル」も理論上は可能らしいです。

回答No.2

noname#171930

何も無い、ですらないです。内と外って形のある物にしかありません。宇宙には普通に言う『形』はありません。内も外もないわけです。啓蒙書レベル、新聞記事レベルでも、それは書いていますよ。

　なお、数学的には定義可能です。空間次元を増やせばいいだけなので。そういうやり方で、各種物理学（特に相対論や量子論）の理論を拡張したりすることはあります。数式が解けたら、余計な次元は捨てるのが普通です。

回答No.1

戦艦みかさ（@mikasa1905）

たしか「事象の地平線」といって、その向こうは「認識できない」ってのが科学の考え方だったと思います。

宇宙は膨張しているので、観測地点からある程度離れると膨張が光のスピードを超えてしまい、その外側は観測できないので、そこが「事象の地平線」です。

時間軸でも、ビックバンの瞬間ギリギリまで解明できてるけど、そこから向こうも「事象の地平線」だったかな。

ブラックホールの中心もそうだったと思うけど、「特異点」とごっちゃになってるかも・・・

とりあえず答えてみたけど、正確ではないと思うので専門家の回答を待ってくださいね。