宇宙の果てについて

このテーマは既になんども質問されており過去にやり取りを読みましたがどうもスッキリしません。そこでお伺いします。

1. 結局、宇宙の広がりや果てについて分かっていることはない、と言うことでよろしいでしょうか？

2. ビッグバン理論が正しいとしても、かつて小さい領域に質量が集まっていたと言うだけでその集積が広い空間に浮いていたと言ってるに過ぎない、別の言い方をすれば、空間そのものが狭い領域であったと言うことにはならない、としか考えられないのですがその理解で正しいでしょうか?
それともビッグバン理論は、全空間そのものが狭い領域であったと言う理論なのでしょうか？

3. 2.の答えが後者であったとして「空間そのものが狭い領域にある」あるいは「外側のない全空間」という枠組みが理論的には成立しうるのでしょうか？

4. 2.の答えが前者であった場合、やはり空間は無限の広がりを持つことになり、ということは遥か彼方のあちこちで、それこそ無限の数のビッグバンが起きていると考えても不思議はないと思いますが、そうなるとそれも宇宙の一部となりビッグバン理論自体が破綻してしまいます。なぜなら、それも含めれば狭い領域に集積していないからです。と言うことは、質量の集まりは我々が属しているこの宇宙のみしか存在しないということもビッグバン理論は主張しているのでしょうか？

以上、部分的にでも、現在分かっていること分かっていないことを教えていただければ幸いです。

No.1 回答者： firewormamufacturer 回答日時： 2018/08/04 21:06

誰も見た事も無いし　見る事も出来ない・・

全ては想像・・

その想像の回答に　あなたが　正解　不正解を決める・・

どう　やっても真実に辿り着けないだけでは？

この回答へのお礼

ありがとうございます。
他の方の回答をみてもそのようです。

お礼日時：2018/08/05 18:31

No.2 回答者： kyoromatsu 回答日時： 2018/08/04 21:13

https://www.nao.ac.jp/faq/a0602.html

https://www.nao.ac.jp/study/uchuzu2013/scroll/

この回答へのお礼

ありがとうございます。
読んで大変参考になりました。

お礼日時：2018/08/05 18:32

No.3 回答者： なかのわ 回答日時： 2018/08/04 23:11

プラネタリウムで働いていた父によると、人類の今の科学力や知識では、ビックバン以前の宇宙の様子や、宇宙（空間）の外側を予測することはできないそうです。

ただ、宇宙がある地点を中心に無限に広がり続けていることから、そこでなにか爆発のようなことが起こったのではないかという単なる説にすぎないそうです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
みなさんの回答をまとめると、どうやらそのようですね。

お礼日時：2018/08/05 18:33

No.4 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/08/04 23:58

＞1.……分かっていることはない。

分かっていることは多く、大極構造はとても美しい、だがそれがどうしてできたのかとか、観測結果やシミュレーションは本当に正しいのかとか、さらに外はどうなっているのかなどは頑張っても人類滅亡前に分かるかどうか不明。
＞2.……広い空間に浮いていた
アリストテレス派的な意味で完全な無だったらしいが、これも最終的どころか他のモデルが欲しい。
＞3.……理論的には成立しうる
それは私の数物の能力を超えるから答えられない。
＞4.……無限の数のビッグバンが起きている。
古典的なビッグバン理論の「偽の真空」を採用すると、今もどこかでビッグバンが起きており、イメージ的にはマイタケやヒラタケの先っぽがそれに相当することになる。だがそこからさらに先に無数のビッグバンが生じてもちっとも構わない。でもこの理論はすでに二十年程前に捨てられたらしく、解説書が発刊されなくなった。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
宇宙について分かっていることは多いが、宇宙の果てについて分かっていることはないという理解でよろしいでしょうか？

お礼日時：2018/08/05 18:37

No.5 回答者： テルベック 回答日時： 2018/08/05 04:10

宇宙がビッグバンによって一点から始まったことはほぼ確実視されていますが、２回目のインフレーションについては説明の糸口さえみつかっていません

私達が宇宙とよんでいるのは宇宙の地平線を超えないたかだか１５０億光年程度の範囲にすぎませんから、はるか遠くの空間に宇宙が無数にあってもビッグバン理論自体が破綻するということではありません

以上のように、宇宙の広がりや果てについてわかっていることはありませんので、ひたすら論理的につめていくしかありませんが

無から有は生じ得ない
有は無になり得ない

この公理から導き出される論理的帰結は、ビッグバンは定常空間のなかでおきた状態変化にすぎないということです

となれば広大な定常空間内に無数の宇宙が存在し、ビッグバンはその片隅でおきた状態変化であると考えるのが自然ですが、この考え方は単に自然というだけでなく、状態変化なら２回目のインフレーションも簡単に説明がつくという若干の必然性を含みます

無数の宇宙を内包する定常空間は有限か無限か、どちらであっても論理的に矛盾はないのでなんともいえません

この回答へのお礼

分かりやすいご説明ありがとうございます。他の方の回答も合わせて次のように理解したのですがどうでしょうか？可能であればご意見いただけると幸いです。

・一般に“宇宙”と呼ばれているものは我々が属する半径150億光年の範囲に浮かんでいる様々の物の集まりのことで、私が質問で『宇宙』と呼んだものはそれが存在する空間の広がりである。

・“宇宙”は150億年ほど前に一点から始まって広がったと考えられている。もし仮に、“宇宙”の中心で150億光年の遠くの星の光が見えたとすれば、それは“宇宙”の誕生の頃にその星が発した光が今届いたことになり、光速以上の速さが不可能である以上、その星が“宇宙”の端っこ辺りである（これは例えで、実際には誕生直後に星はまだなかったことは理解しました)。ただし、その星が光を発したのは150億年前なので今はもっと遠くにあり、その点では“宇宙”は半径150億光年よりは大きい。

・広大に広がる『宇宙』に無数の“宇宙”が存在すると考えても不自然な事ではないが、それは”宇宙“の外側のことなので確認しようがない。

・『宇宙』が有限でも無限でも理論的矛盾はない。

なお、『宇宙』が有限であった場合どうしてもその外側を考えてしまうのですが、矛盾は無いのでしょうか？

お礼日時：2018/08/05 19:09

No.6 回答者： springside 回答日時： 2018/08/05 18:58

この掲示板の回答欄程度のスペースで書ける訳がない。

とりあえず、講談社のブルーバックスの「宇宙の「果て」になにがあるのか」（戸谷友則　著）という
本を読むことをお勧めします。最新の知見が載っています。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
早速読んでみます。

お礼日時：2018/08/05 19:12

No.7 ベストアンサー 回答者： テルベック 回答日時： 2018/08/05 21:17

>宇宙が有限であった場合矛盾は無いのでしょうか？

私はこのように理解しています

まずビッグバンからはじまった私達の宇宙は有限です
元がどれほど小さくても有限の小ささの一点であり、それがどれだけ大きく膨張しようと無限の大きさにはなりません

宇宙内の空間は何で構成されているかというと物質です
真空は無ではなく認識できない物質です
いまのところ素粒子以上の物質が認識可能な物質ですが、この世界を構成する本当の最小物質は論理的に認識できません
それは観察という行為が観察対象になにかをぶつけている行為だからです
また認識可能な物質と物質の間に全くの無は論理的に成立しません
※この論理については長くなるので一旦省略して話を続けます

次に私達の宇宙の外に空間があるとして、その空間は何で構成されているかというと、前述のとおり空間である以上は物質です

では宇宙と宇宙でない空間ではなにが違うのかというと、空間内が一定の物理法則で舗装されているか否かです
ただの物質にみたされた空間ではなく、一定の物理法則が通用する空間だからこそ宇宙内は観測することも移動することもできるわけです

私達がたまたま宇宙の端っこにいたとして宇宙の外にいけるかというと、宇宙の外に移動することも宇宙の外を見ることもできません
空間を認識するということは光なり物質なりがその空間をとおって広がりを認識できるということですから、物理法則が適用できない空間を認識することは不可能です

こうして宇宙、宇宙じゃない空間、宇宙、宇宙じゃない空間を交互にすぎていってそれらを包含する定常空間の端まできたとして、今度はたまたま定常空間の終点に我々がいたとしても、やはり宇宙の外の認識できないのと同様に定常空間の外を認識することはできません

定常空間が有限であったとして、ここまでが空間でそのさきは壁でおわりというイメージではありません
壁なり空間なりが認識できるというのはモノがありますが、空間がないということは全くの無であり認識さえ不可能ということです

この回答へのお礼

丁寧にありがとうございます。
難しすぎて正直分かったとまでは言えませんが、お陰様で質問前より以下のような形でクリアになりました。

我々の宇宙 → 同じ宇宙が無数に浮いているかもしれない定常空間
定常空間は有限でも無限でも矛盾しない。
有限の場合でも壁のようなものがあるわけでなく外は正に究極の意味で何も無い。

お礼日時：2018/08/06 10:04

No.8 回答者： hokyu 回答日時： 2018/08/06 08:59

つまるところが全て「仮説」の域を出ないのが天文学というものですよｗ

観測も実験も我々が出来ることはたかが知れてますからねｗ

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
そういう意味では物理法則は全て仮説だと思いますが。

お礼日時：2018/08/06 09:53