宇宙の構造、閉じた宇宙のイメージ

宇宙の構造の三つの仮説のうちの閉じた宇宙というものについてです。
ウェブページなどでも説明されているのですが、物理の勉強をしたことのない私には言葉が難しくてちゃんと解釈できているか不明です。

以下自分なりのイメージなのですが、間違って解釈している部分等あったらご指導ください。また、一般向けにわかりやすく解説してあるページなど教えていただけると幸いです。

まず宇宙を大きい風船だとして、惑星はその内部にある小さい風船 だというモデルを考える。ただし、小さい風船は三次元の球体だが、大きい風船（＝宇宙）は 超球であり、単純に球の中の球、というわけではない。
惑星の引力とはその小さい風船と物質の間の引き合う力。
また大きい風船＝宇宙は今も膨らみ続けている。
大きい風船（＝宇宙）は時間・物質などもろもろ全てを内包していて、物質（内包要素）で構成 されている人間は、大きい風船からは出られない。
（ゲームの中のマリオがテレビからは出られないのと同じように、次元が足りない。……ような？）
むしろ、大きい宇宙が物質・時間を内包しているんで外側はなく、しいていうなら《ない》が《ある》・・・。

こういうイメージであたってますか？

No.2 回答者： ojisan7 回答日時： 2007/01/04 20:08

あまり、宇宙論に関することに回答したことは少ないのですが、面白そうなので、話題提供の意味で私見を述べさせて下さい。

>まず宇宙を大きい風船だとして、惑星はその内部にある小さい風船 だというモデルを考える。

ということですが、このモデルが違います。正確には、「宇宙を大きい風船の表面だとして、惑星はその表面上にある小さい点」だというモデルを考えます。

>大きい宇宙が物質・時間を内包しているんで外側はなく

宇宙論に外側という概念はありません。また、境界という概念もありません。相対論の宇宙論は一様・等方という宇宙原理を採用しています。また、宇宙が閉じているか、開いているかは、曲率の正負で判断します。Einstein方程式とRobertson-WalkerのmetricからFriedmann方程式が導かれますが、この方程式で使用されている、スケール因子等の物理量の具体的な意味を正しく理解しなければなりません。これが理解できれば、ご質問の件は解決したことになりますね。ちなみに、Friedmann方程式を解くためには、さらに、加速度方程式と状態方程式が必要になります。最近「ダークエネルギー」の問題で宇宙項λの存在が論議されているようですが、これは幾何学的には興味深いですが、ちょっと眉唾ですね。

この回答へのお礼

なるほど、想定していたモデルが駄目だったんですね。

宇宙項λっていうのは確か万有斥力に関するものでしたっけ。
宇宙は膨張し続けているが、その膨張する速度が変化している理由として議論されていたようなされていないような。

難しいのですが、来年の四月から始まる物理の授業も興味深く受けることができそうです。
ご丁寧におこたえくださって本当にありがとうございました。

お礼日時：2007/01/04 21:37

No.1 回答者： N64 回答日時： 2007/01/04 19:47

このサイトでも過去に紹介されているので、私も読んでみた本があります。

大変分かりやすい本ですので、じっくり読んでみてはいかがでしょうか。「リーマンとアインシュタインの世界」東京図書、リワノワ著、松野武・山崎昇訳

この回答へのお礼

ご紹介ありがとうございます。
来年度から物理を勉強するのですが、興味をもっていけそうです。

お礼日時：2007/01/04 21:32