宇宙膨張におけるスケール因子と温度の関係の導出

温度がスケール因子に反比例する、という関係性をプランクの式を用いて導出する方法についての質問です。
下記のURLのページの下の方に載っている導出には「光子数が宇宙膨張で変化しないとすると」という仮定が含まれています。他の文献でも類似した導出方法を見かけたのですが、いずれも「光子数が宇宙膨張においては一定」という仮定の下で議論されていました。
光子の粒子数は光子自身が生成や消滅をするために一定ではないと自負しています。なぜ上記の仮定で議論を進めてよいのでしょうか。
どなたか回答お願いします。

http://www.aa.alpha-net.ne.jp/t2366/CMBの発見-温度３Ｋってなんだ.htm

No.3 ベストアンサー 回答者： ibm_111 回答日時： 2013/12/12 22:28

宇宙の晴れ上がり以降、光子はほとんど自由に飛んでますから、

光子の生成・消滅の効果はほとんど考えなくてよいのではないかと。

ただし、完全に自由というわけではなく、
スニヤエフ・ゼルドビッチ効果
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%8B …
というのはあります。
これは、中身は逆コンプトン効果なので、
反応の前後で光子数は変わらないんじゃないかな（たぶん）

だいたい光子が生成消滅するようなエネルギーはMeVオーダーで、
晴れ上がり当時の宇宙の温度は3000Kぐらいですから、
やはりCMB以降光子数は変わらないでしょう。

この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
あなた様の意見に同意です。

お礼日時：2013/12/16 17:53

No.2 回答者： Gracies 回答日時： 2013/12/11 14:21

＃１補足

　
但し、大前提として、宇宙を構成する要素によっては、無限にあるとするか否かの問題だと思います。
(1)宇宙の構成要素
http://astr.phys.saga-u.ac.jp/~funakubo/BAU/chap …
(2)宇宙という概念の残された問題
http://astr.phys.saga-u.ac.jp/~funakubo/BAU/chap …
尚、一定とは限らないという考え方も、開いた宇宙という概念を仮定しているだけで、一定の宇宙として説明をしていると思います。
※http://wwwhep.s.kanazawa-u.ac.jp/suematsu-hp/big …

この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
参考にさせていただきます。

お礼日時：2013/12/16 17:51

No.1 回答者： Gracies 回答日時： 2013/12/11 14:05

まったくの素人の当て推量です。

ご参考になるかわかりませんが・・・。但し、資料は専門家の物です。
尚、上記のＵＲＬは、検索できません。

(1)既存の証明で一定としていると思われるもの（kamiokandeは含まれない）
http://tmcosmos.org/cosmology/cosmology-web/node …
(2)一定とする場合の条件を特定していると思われるもの（kamiokandeを含む）
http://astr.phys.saga-u.ac.jp/~funakubo/research …
(3)一定とは言えないと説明しているものと思われるもの（kamiokandeを含む）
http://wwwhep.s.kanazawa-u.ac.jp/suematsu-hp/big …

☆要するに説明（証明）する際の概念の違いによるのではないかと思いました。☆