先日NHKのサイエンスゼロで ①「宇宙の中で三角形の内角の和を調べたら ほぼ180°だったので宇宙は

先日NHKのサイエンスゼロで
①「宇宙の中で三角形の内角の和を調べたら
ほぼ180°だったので宇宙は平坦だといえる」
という内容の放送がありました。

それとは別に、
②「宇宙には中心がない。
宇宙を二次元に例えると宇宙は球面のようなもので、宇宙の中心は球の中心である。
二次元の球面にいる二次元人が球の中心を認識できないように、
我々三次元人も宇宙の中心を認識できない。」
という話を聞いたことがあります。

２つの話は矛盾していると思うのですが
どうなんでしょうか？

A:①が誤りで宇宙は球面のような構造である
B:②が誤りで宇宙に中心はある
C:私の疑問が誤りで①も②も同時に成り立つ考え方がある。

どれが正解なのでしょう？

No.8 回答者： stomachman 回答日時： 2015/11/07 01:40

> ①「宇宙の中で三角形の内角の和を調べたらほぼ180°だったので宇宙は平坦だといえる」

地球や太陽や銀河系のような質量の大きいものの近くでは平坦じゃないんですが、大きいスケールで平均して考えるとミゴトに平坦である。いやもう意外なほど、平坦なんです。平坦でないという証拠が見つからないほどに。じゃあ一体なぜそんなに平坦に近いのか、というのが大きな疑問であり、その答として「インフレーション理論」が、現在ではかなり有望視されています。

> ②「宇宙には中心がない。
宇宙を二次元に例えると宇宙は球面のようなもので、宇宙の中心は球の中心である。

これは膨張する宇宙のイメージを説明するために使われるたとえ話です。「膨張するんなら膨張の中心があるはずだ、というのは思い込みで、たとえば球面が膨らんで行く場合を考えれば、球面上のどこにも膨張の中心はないでしょ」という話です。

> 二次元の球面にいる二次元人が球の中心を認識できないように、
我々三次元人も宇宙の中心を認識できない。」

いや、そういう話じゃないです。この部分は、ワカッテナイ誰かが後でくっつけたんじゃないかな。

No.7 回答者： lupan344 回答日時： 2015/11/02 11:59

N0.6の中の空間の曲率はほぼ1は、ほぼ0の誤記です。

No.6 回答者： lupan344 回答日時： 2015/11/02 11:53

お礼ありがとうございます。

現在の宇宙が平坦であると言うのは、宇宙背景輻射の異方性の解析から求められたものなので、空間の曲率はほぼ1と言う事です。
したがって、理論的には宇宙の中心はあるとは言えますが、それが観測可能かどうかはまた別の問題です。
我々が観測できる範囲は、宇宙の晴れ上がり以降です。
インフレーション理論によると、その段階ですでに宇宙はかなり膨張していて、それから一様に膨張したと考えた場合は、宇宙空間のほとんどの場所でまわりが一様に離れて行っているので、自分が中心のような感じになってしまいます。
また、宇宙の大きさは、宇宙が生まれてからの時間で光が到達できる範囲を超えていると推定されるので、宇宙のはては観測できません。
同様に宇宙の中心も我々には、観測不能な部分にある可能性が高いでしょう。
観測は出来ないが、中心やはては存在するとは、推定できます。
ただ、宇宙の構造はすべてわかっているわけではありませんし、観測出来ない部分がどうなっているかはわかりません。

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/11/02 11:38

>②「宇宙には中心がない。

>宇宙を二次元に例えると宇宙は球面のようなもので、
>宇宙の中心は球の中心である。

これが無条件に正しいとは言ってなかったと思いますよ。
曲率を観測によって確かめるしかないのですから。

宇宙の曲率がほぼ0(平坦)なら、②は正しいかもしれないし、
誤っているかもしれないということです。

宇宙の大きさは無限とする学者もたくさんいます。

②は宇宙論に無限を持ち込みたくない、学者の
希望のようなものです。

No.4 回答者： papabeatles 回答日時： 2015/11/01 23:06

地球上に三角形を書いても内角の和はほぼ１８０°になります。

しかし厳密に調べては１８０°ではありません。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
私も「ほぼ」という言葉に違和感を感じましたが、番組ではその観測結果で「平坦(我々の観測可能な範囲では)」と結論づけていたんですよ。

お礼日時：2015/11/02 04:41

No.3 回答者： lupan344 回答日時： 2015/11/01 22:28

②の球面のような構造と言うのはたとえで、あくまで宇宙空間は3次元として認識されます。

したがって、認識される3次元構造が平坦であっても、矛盾はしないと思いますよ。
本当に球面上に星が分布していたら、星が無い面がかなり広い面で認識されるはずです。
それは認識出来ないわけですから、3次元空間が、別の次元を加えた多次元空間に投影された状態になっていると言う事でしょう。（我々が認識出来るのは、3次元空間だけなので、多次元空間の3次元を超えた次元の中心は認識出来ないと言う事でしょう）
ただ、多次元で考えなくても、もっと別の理由であたかも地球が宇宙の中心に見える現象を引き起こしている可能性もあるでしょう。

この回答へのお礼

丁寧な回答ありがとうございます。
「認識される三次元空間が平坦」ということは、「観測者は平坦だと感じてるけど、宇宙は実際は球面のようなもので、ず〜っと進めば元の場所に戻って来れる」ということでしょうか？
私は「ず〜っと行けば戻って来れる」が成り立たないなら「宇宙に中心はある」と思うのですが…。

お礼日時：2015/11/02 04:38

No.2 回答者： nantamann 回答日時： 2015/11/01 22:28

＞ほぼ180°だったので宇宙は平坦だといえる

続いて、たまたま平面だったという結果になったということかもしれないというふうなことを言っていました。
なにせ地球を一点にした三角形しか測れません。違う場所で測ったら違う結果になるかもしれません。平らなところも湾曲したしたところもある？。

よくわからないというのが現状と受け止めました。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
確かに番組の最後に宇宙には膨らんでる部分や凹んでいる部分があると言ってましたが、全体を見ると、「球面のように戻って来れるものではない」という主旨だったと思ったのですが…。

お礼日時：2015/11/02 04:25

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2015/11/01 22:13

>ほぼ180°だった

とはつまり、「厳密には180°では無かった」と言う事です、測定範囲が銀河系程度で厳密に180°でも無数の銀河を含み、大構造では穴ポコだらけのこの宇宙にとっては全く無意味です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
そうなんです。私も放送を見て「ほぼ」という言葉に違和感を感じました。

お礼日時：2015/11/02 04:19