• ベストアンサー

宇宙が平坦か開いているとすると端があるのでは?

buturikyouの回答

回答No.5

この話は「宇宙空間に中心が存在するかどうか?」という疑問文として解釈し直すことができますよね? 宇宙が三次元型のリーマン球面だとした場合に中心はございません。ですが旧来の説明では宇宙の曲率が0であったり、あるいは負であったとして、しかも膨張していく宇宙としたら中心も端も出てきます。ここは「旧来の説明は間違っている!」を納得なさいませんか・・。 一般相対性理論はリーマン幾何学で描かれております。リーマン幾何は非ユークリッド幾何学の一分家であり、地球型空間の高次元状態だけを扱う物ですから、平坦な宇宙や馬の背型宇宙を扱うことはできません。すると「一般相対性理論によって論じられている時空曲率の正負というのは三次元空間だけでなく時間軸を含めた四次元時空における話であると」限定したらどうでしょうか? 今のまま膨張の収縮もしない円筒型の宇宙は自明で曲率0であり、メガホン型に直線的に膨張していく宇宙もまた曲率は0である、さらに昨今言っているような加速膨張型の宇宙だと曲率は小さな負の定数ではないか・・。 これがすべてです!

morimot703
質問者

補足

>メガホン型に直線的に膨張していく宇宙もまた曲率は0である それには 気づきませんでした。確かに そうですね。 >「一般相対性理論によって論じられている時空曲率の正負というのは三次元空間だけでなく時間軸を含めた四次元時空における話であると」限定したらどうでしょうか? 質問の前提は、そのつもりですが。

関連するQ&A

  • 宇宙が平坦だとすると宇宙の果ての問題は?

    「宇宙の果てはどうなっているのか」という問題は考えるとジレンマが発生し、実際はどうなっているのか非常に不思議でした。 宇宙に果てがあるとすると、その果てには壁があるのか、その壁はなにできているのか、岩で出来ているとするとその岩はそれまた無限の体積を持つのか。 宇宙に果てがないとすると、宇宙の大きさは無限なのか、無限の大きさなどというものが実際にありえるのか。 といった具合に、宇宙に果てがあるとしてもないとしても「本当にそんなことってあるの?」的なジレンマが発生し、困ったことになってしまいます。 「無限」の問題と「果て」の問題は同じことの現われ方の違いという気がしますが、いずれにしても困ったことになってしまう。 高校の頃に読んだ宇宙の本の中ではこのジレンマに対して、スッキリした形で回答していました。曰く、「宇宙は正の曲率で曲がっており閉じている」。2次元に落としてたとえると、宇宙は球面のようなものであり、有限であるが曲がっていて一方向へいくらでも行ける。つまり果てがない。果てがないけど有限である、ということで、私の中では宇宙の「無限」と「果て」のジレンマは解決されていました。 ところが最近の観測ではなんと「宇宙は平坦である」というじゃありませんか!? 「宇宙が有限でかつ果てがない」というのは空間が曲がっていて初めてありえることであり、宇宙が平坦であるとすると「無限」と「果て」のジレンマが再発生してしまうではありませんか? それとも「宇宙は平坦である」ということと「宇宙は正の曲率で曲がっており閉じている」ということは矛盾しない別の事柄なのでしょうか?

  • 宇宙の平坦性(曲率とは?)

    ウィキペディア http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B9%B3%E5%9D%A6%E6%80%A7%E5%95%8F%E9%A1%8C には、 「宇宙に十分多くの質量が存在すれば、膨張は最終的に止まって宇宙は収縮に向かい、ビッグクランチと呼ばれる特異点に達する。このような宇宙の時空は正の曲率を持ち、「閉じた宇宙」と呼ばれる。  それほど多くの質量がなければ、宇宙は単純に永遠に膨張を続けることになる。このような宇宙の時空は負の曲率を持ち、「開いた宇宙」と呼ばれる。」 とあります。 ここでいう時空の曲率という意味がわかりません。  一般相対性理論の時空の曲率が正→引力が優勢、と考えるのでしょうか? いずれにしても、ここでいう曲率とは、 ダークエネルギー(真空エネルギー)を含むものなのかどうか、という定義も気になります。  リーマン幾何学を知らないのですが、 それでも理解できるのであれば、知りたいと思っています。 よろしくお願いします。

  • やはりビッグバン宇宙論は科学ではない

       定義: 「無限遠点から電界内のある点まで単位正電荷を運ぶのに要する仕事が1[J]であるとき、その点の電位を1Vとする。」 これは電磁気学における電位の定義である。 このよーに電磁気学では無限遠点は単なる仮想的な概念ではなく、物理的実在なのである。 従ってもし無限遠点が実在のものでなければ電磁気学の諸定理は根底から否定されることになるのである。 故に無限遠点は実在でなければならない。 もし宇宙が有限であれば無限遠点は単なる仮想的な概念になり、無限遠点の実在を前提とする電磁気学は全て根底から崩れることになるのである。 この意味においても宇宙は無限でなければならず、宇宙は有限であるとするビッグバン宇宙論は物理の法則を根底から否定するものと言えよー。 やはりビッグバン宇宙論は科学ではないと断言できるのではないか。  

  • 宇宙の公理

                    宇宙の公理 第1公理 宇宙は存在する 第2公理 宇宙は空間と時間を有する 第3公理 空間は連続かつ無限である 第4公理 時間は連続かつ無限である 第5公理 空間も時間も均質であり特異点は存在しない 第6公理 宇宙の法則は数学的である 出来ました。 とりあえずこれでビッグバンについて悩む必要はなくなると思うが。  

  • 宇宙の公理

                          宇宙の公理 第1公理 宇宙は存在する 第2公理 宇宙は空間と時間を有する 第3公理 空間は連続かつ無限である 第4公理 時間は連続かつ無限である 第5公理 空間も時間も均質であり特異点は存在しない 第6公理 宇宙の法則は数学的である 出来ました。 とりあえずこれでビッグバンの必要はなくなったと思うが。    

  • 宇宙が始まる前には何があったのか?

    宇宙には時間的な始まりや終わりはあるのですか?あるとしたら宇宙が始まる前、終わった後には何があるですか? また、空間的には宇宙は有限なのですか?それとも無限なのですか?

  • 複数の宇宙

    小学生の頃からの疑問なのですが・・・・・。 私たちが住む宇宙が150億年ほど前にビッグバンでできたと言われておりますが、この宇宙があるということは、ほかにもある可能性があるわけで、 超マクロ視野で見れば、無限に広がっている空間に、時空のゆがみが原因かどうかはわかりませんが、ビッグバンでできた宇宙が大なり小なり無数に点在するという考えは変なのでしょうか。そして、宇宙は縮んでなくなるというようなことを聞いたことがありますが、これも超時空感覚でみて、もう何世代も、近い場所で宇宙が誕生し消滅しているとかんがえるのは変でしょうか。 雲をつかむような質問ですみせん。 お時間のあるときで結構ですので、お答えください。 気長に待っております。

  • 宇宙は複数存在するか

     物理学には素人ですが、興味があって時々関連する本などを読んでいる者です。 宇宙に限りはあるかどうかがよく議論されますが、それは宇宙が複数あるかどうかにも関わっているような気がします。  私たちが住んでいるこの宇宙空間の他にも複数の宇宙が存在しているかもしれないという仮説がありますが、もし宇宙が無限だったらそれはないと思います。なぜなら無限である以上、そこから先は無いわけで、私たちの宇宙の他に別の宇宙があるということ自体が矛盾するからです。つまりは宇宙は1つしかないことになります。  ただ無限といっても重力で空間が曲げられていて、光が宇宙の端の方で少しずつ方向を変えて戻ってくるような状態であるなら、宇宙の端がどこかにあって、その外側があるとも考えられます。そうすると私たちの宇宙の他にも別の宇宙が存在する可能性はあるのですが、みなさんは宇宙の存在についてどのようにお考えでしょうか。  上記の私の考え方にも無理があるでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 宇宙空間無限説

    NHKのサイエンス・ゼロを観ておりましたら、宇宙空間(の容積)が有限であることは、大半の宇宙物理学者が支持する仮説であるが、ごく一部には「宇宙空間(の容積)が無限である」という仮説を支持する学者も存在する、と話しておりました。 数学や物理学と縁のない市中のおっちゃんあたりが「宇宙空間は無限である!」と主張しても、別に驚かないのですが、正式な数学と物理学の教育を受けた宇宙物理学者の中にも宇宙空間無限仮説を支持する者がいるというのは新鮮な驚きでございました。 宇宙空間無限仮説を支持する学者たちは、一般に支持されているビッグバン仮説をも否定するのでしょうか? 質問1:宇宙空間(の容積)無限仮説支持者はビッグバンを否定し、宇宙の誕生をどのように考えているのでしょうか? 質問2:宇宙空間(の容積)無限仮説支持者は宇宙背景放射の赤方偏移の原因をどのように説明するのでしょうか? 宇宙物理学者の少数が主張する宇宙空間(の容積)無限仮説をご存じの方より、素人向けにご説明いただけたら有り難いです。 なお、この質問は、この宇宙、すなわちThe Universeに関する質問でございますので、Mutiverseに関する投稿はご遠慮ください。

  • 宇宙が無限に広いのなら

    宇宙が無限に広いなんて納得できない!と思っていたのですが もし、無限なら137億年という有限の時間内に無限の広さの空間が誕生したのだから ビッグバン時に無限の速度で膨張したと解釈すれば納得がいくと考えるようになりました。 空間の膨張速度に制限はないのでこう考えるしかないと思うのですが いかがでしょうか?