EMANの物理学 過去ログ No.3651 〜

 ● 宇宙の膨張

  投稿者:kafuka - 2008/03/26(Wed) 09:44  No.3651 
(2008/03/26(Wed) 01:51 に「125億光年」の
スレッドに投稿されたものを管理人が移動しました。)
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この記事で思いついたのですが、、、
宇宙の座標において、宇宙の膨張は、dx/dt=ハップル定数・xなので、
宇宙がもっと小さかった頃=望遠鏡で自分の背中が見えてた頃
自分の目の前(Δx)のdx/dtは、0
背中(2Πr-Δx)のdx/dtは、非常に大きい
ですね。
当然、背中は自分のです(-Δxの位置) これは、矛盾では、ありませんか?
望遠鏡で見た自分の背中は、関係ないと言われるかも知れませんが、
自分の背中が(手を後ろに回すのではなく)手を前に伸ばせば、
届く距離にあったとしたら、、、
(もちろん、途中の赤方変位が光速をこえないとしてです)

関係ないことを書いて、済みません。

  投稿者:大学生A - 2008/03/26(Wed) 11:18  No.3653 
背中が見えるのは、
「我々の宇宙の曲率が可変で、閉じられていれば」
ということじゃないのでしょうか?
宇宙論はまったく解らないのですが、時間に対する空間の曲率
が一定なら、たとえ、閉じられた宇宙でも、背中は見えないと
考えることがあります。
つまり、閉じられた二次元宇宙をモデルにすると、曲率が一定
というのは、半径が一定の球の球面にたとえられるのではと
思うのです。この場合、宇宙の膨張とは球面上のある点から、
球面に沿って光子が広がっていくイメージで、その最先端の
光子は未だに光源の裏側に到達していないと思ったりします。
一方、曲率が時間と共に変化するなら、背中は見えていたと
思います。この場合、宇宙の膨張とは光源が一様に分布した
球面を持つ球体が、時間と共にその半径を大きくしていく
イメージで、隣り合う光源同士が互いに遠ざかり続けており、
今では、球面の裏側に位置する光源同士は、光が届かないほど
遠ざかるスピードが増していると思ったりします。

以上、つまらない妄想でした。w

  投稿者:EMAN - 2008/03/26(Wed) 12:08  No.3654 
ハッブルの法則は
「自分のいるところから見て」
遠くの星々がどれだけ後退しているように
観測できるかという経験則です。

宇宙は遠くの地点に行くほど勢い良く
膨張しているという意味ではなく、
これは宇宙規模で同じように起きている膨張を
積算した効果を見ていると考えられるわけです。

ですから、遠くに見える自分の背中と、
すぐ近くの自分の背中の後退速度が違う事は
何の矛盾でもないでしょう。

宇宙を考えることで
神秘に呑み込まれてしまうようでしたら、
代わりに
一様に膨張する「目盛り付き棒」を
リング状にしたものを考えれば
分かりやすいのではないでしょうか。

  投稿者:kafuka - 2008/03/26(Wed) 17:40  No.3664 
>EMAN様
よくわかりました。ありがとうございました。

>大学生A様
EMAN様の言葉を借りて「目盛り付きのリング状になった棒」にそって
光が通る(光ケーブル?)と考えると、途中で後退速度が光速をこえず、かつ、曲率が0やマイナスにならなければ、
「時間に対する空間の曲率」が一定でも可変でも「そのうち」背中は見える、と思います。

  投稿者:大学生A - 2008/03/26(Wed) 18:18  No.3665 
kafukaさんへ

返信どうもです。なるほど、そうかもしれませんね。
ところで「様」はやめてください。くすぐったいです。(^_^;)

  投稿者:hirota - 2008/03/27(Thu) 10:55  No.3673 
>光速をこえず
現実には、激しく光速を超えてました。
http://www.nao.ac.jp/study/uchuzu/index.html
この宇宙図の過去への光円錐が下ですぼまってるのは、光速を超えた空間膨張で、中心に向かうはずの光が逆に外へ引きずられてるのです。
なお、宇宙空間構造の最新の説には「ポアンカレの正十二面体空間」
http://slashdot.jp/science/03/10/11/206229.shtml?topic=65
というのが出てます。

  投稿者:kafuka - 2008/03/27(Thu) 18:08  No.3678 
Hirotaさん、ありがとうございます。
>現実には、激しく光速を超えてました。
今は、もちろんそうですね。
宇宙の初期か終わりに超えなければ、面白いと思ったまでです。
で、「正十二面体空間」の辺のところが、泡構造の銀河集団に対応しているのでしょうか。

  投稿者:hirota - 2008/03/27(Thu) 18:49  No.3679 
いつだったかの日経サイエンスに載ってたことですが、3次元閉多様体は各種の多面体の面を貼り合わせたものと同相ということで、できた多様体は一様曲率で角なんかありません。
いずれにせよ、宇宙の多様体は泡構造などより遥かに大きく、さらに遠くの宇宙背景放射にのみ手がかりが現れてる (かもしれない) ということです。