宇宙の中心はどこ？

Question

現在、宇宙はすごい速度で膨張しているといわれていますが、どこを基準にして膨張しているのでしょうか、ビッグバーンがおきたのは、現在の宇宙のどの
へんなのでしうか？
関連の本によると、風船が膨らむように、宇宙がふくらんでいて、とくに中心はないとかいてありましたが
風船が膨らむのは空気の取り入れ口を中心に膨らんでいるとおもうのですが。
過去に同じ投稿があったか検索しましたが、わからなかったので質問します。

okztosh · Accepted Answer

よく風船が例に出ますよね。ただし、風船を立体として捉えるのではなく、風船の表面だけを見てください。

　たとえば、風船の表面の数カ所にマジックで印を付けます。風船をふくらませると、それぞれの印がお互いにほぼ均一に離れていって、特に中心というのはないはずです。
　あるいは、球の表面を考えてください。立体としての球の中心はありますが、面（2次元）の世界として、球の表面に中心はありますか？　ありませんよね？

　宇宙のとらえ方はきわめて概念的・論理的なものです。そのまま形にすることはできないので、単純化して2次元（面の世界）のモデルとしてよく例えられるのが、風船の表面です。

chaff · Answer

「宇宙が膨張している」という例えに対して「どこを基準に？」というつっこみがあれば、「ここだ」という答えはどうでしょう？

そもそも「宇宙が膨張している」なんて話は、
１８４８年にフランスの物理学者フィゾーが
「光にもドップラー効果（あの、『近づく救急車のサイレンは高く聞こえ、遠ざかるサイレンは低く聞こえる』とかいうヤツですね）は当てはまる」と主張したことが発端です。

「なるほど。じゃあ、星の光を調べてみれば宇宙の星がどう動いているかわかるね。そうかそうか。よっしゃ早速調べてみよう。」
と世界中の科学者が調べてみたところ．．困ったことにちゃんと調べれば調べるほど、宇宙のすべてが「地球を中心に膨張しているように見える」ことになってしまいました。

この結果から「なるほど、宇宙の中心は地球だったわけだね。ほほぅ、やっぱ地球は偉いんだなぁ。」と納得するほど、ノンキな科学者は当時もそんなにいるわけも無く、皆で「そんなバカな！納得いかん。」と頭を抱えることになります。
そこで、「地球を中心に膨張する宇宙」をなんとか理屈づけるために考え出されたのが例の「風船のたとえ」なわけです。
ついでに言うと、
１９２７年にベルギーのルメートルが
「膨張しているのなら、その逆をたどるように考えるとどうなるだろう？地球も太陽も含め全宇宙の星が一個に固まった『宇宙の卵』みたいなものがあったかもしれない。」と言い出します。
卵から今の膨張に移行するのが所謂「ビッグバン」なわけですね。

要するに「膨張する宇宙」とかなんとか言う話は極論するなら「私たちが宇宙の膨張の中心にいるように見えることをなんとか納得するための理屈」に過ぎません。
（もちろん、私は今の宇宙論を否定するつもりはないですが）

こういった、理屈の流れを見て行っても結局のところ「膨張の中心は地球」という言い方はおかしくないことになります。特に中心は無いのは、まあそうなんですが、私たちが膨張する宇宙にいる限り、やっぱり膨張の中心は私たちということを否定するものではありません。

ちょっと乱暴ですが、どうでしょう？

jameskun · Answer

宇宙を三次元で捉えようとするから、中心という概念が気になりますが、宇宙は（我々の地球さまを含め）四次元的性質を持っているので、混乱し、想像し難いのです。

一応、宇宙は「有限ではあるが、果てはない」という、一見矛盾した構造ですが、これは、三次元の住人には、想像つきません。ですから、一次元落としてなんとなく理解しましょう。

我々が二次元の住人だと仮定すると、分かり易いです。そうした場合、地球表面が全宇宙と考えると、どこまで行っても、終わりは無い、けど、地球の表面積が日増しに広くなっている、みたいに。もちろん、二次元の住人ですから、厚みがないので、飛行機で空中を飛んだり、モグラや潜水艦で地中や海中を移動できません。というか、上下方向は想像できません。ただただ、広大な地平が続くだけです。ですから、地球の中心部（マグマのあるところ）なんて、想像外なので、地表には中心が存在しません。

風船が膨らむ、というたとえは、正にこれです。

okztosh · Answer

#2のご回答へのコメントです。
　ここ2年くらいの最新の研究で、宇宙が収縮に向かうことはないということが分かってきました。したがって、宇宙の遠い未来は…星々の距離が無限に遠くなり、星空のない、見渡す限りの暗闇の世界です。
　ただし、計算上想定される宇宙の質量に対して膨張速度が速すぎることがわかり、引力を打ち消す力、反発を及ぼす、現在はまだ証明されていない力の存在が仮想されています。宇宙の真空というのは何もないわけではなく、実際には地球上の大気よりは遙かに密度が低いと言うだけで様々な物質で満たされています。この状態が宇宙の膨張（引力を打ち消す力）に関係あるのではないかという仮説が注目されています。

dokokani · Answer

参考ですが、以前同じような疑問をもったことがあります。ビッグバンがあるなら、宇宙の中心があるはずだと。
以下引用ですが。

「宇宙の広さ・大きさ
　
宇宙の広さ（大きさ）は約１５０億光年と見られています。
光が1年間に進む距離を「1光年」と言いますが、その距離は約９兆４６００億キロメートルになります。
　
つまり、宇宙の広さ・大きさは　「１５０億光年×９兆４６００億キロメートル」　となりますので、その答えは
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・？？？　スミマセン。今度ゆっくり計算しておきます。
　
私たちの地球を照らし続ける太陽は、地球を含む９つの惑星を従えて太陽系を形成しています。
その太陽も、約２０００億の恒星（自ら光を発する星）を持つ「天の川銀河系」の中の、極めて平凡な恒星の
一つにすぎません。
　
その「天の川銀河系」も、大小２０～３０個ほどの銀河が集まった「局所銀河群」のうちの１個であって、
その「局所銀河群」は、さらに「乙女座銀河団」に属していて、その「乙女座銀河団」は、そのまたさらに
「乙女座　超銀河団」に属しています。

それぞれの広さ（大きさ）は、「天の川銀河系」＝約１０～１２万光年、「局所銀河群」＝約５００万光年、
「乙女座銀河団」＝約１０００万年光年、「乙女座　超銀河団」＝１億光年以上、という広さ（大きさ）になります。
　
この宇宙にはとてつもない数の銀河が存在しています。ですが、宇宙には銀河が均等に分布されていると
いうわけではありません。１９８１年には、銀河がまったく存在しないという領域も見つかりました。
　
その領域の大きさは、約１億光年以上にわたる巨大な空間で、ボイド（空洞）と呼ばれまています。
その後の宇宙観測によって、このボイドが「泡」のようにいくつも連なって、この泡の表面に銀河団が分布
していることも明らかになりました。
　
そして、泡に張りついたような銀河団の集まりのことを「超銀河団」と呼んでいるのです。
　
さらに１９８９年には、ボイドに添って分布する銀河が壁のように連なっている構造も発見されました。
泡の連なりが約５億光年、幅が約１億８０００万光年という広大なもので、「グレートウォール」（「万里の長城」
の英語名）と名づけられました。
　
宇宙はこのような構造から形成されていますが、すべての構造が解明されているわけではありません。
いまだに謎のほうが圧倒的に多いのです。
　
宇宙の広さを語るのに欠かせないことがもう一つあります。
　
それは、宇宙は現在も「光の速さ」で膨張を続けているということです。宇宙はこのまま永遠に膨張を続けて
行くのか、それともある時を境に収縮に向かうのか。宇宙の未来も、いまだ謎に包まれたままです。
　
宇宙が膨張し続ける中で、星たちの様々な動きが発見されています。
　
地球が太陽を中心に周っていることと、太陽系が「天の川銀河系」の中を約２億年かけて周っていることは
宇宙の膨張とは関係ありません。
　
ですが、「天の川銀河系」を含む「乙女座　超銀河団」が、約１億光年先にある「うみへび座 超銀河団」に
向かって移動していることは、宇宙の膨張と関連性があるかも知れません。
　
また、移動しているのは、「乙女座　超銀河団」だけではありません。
「うみへび座 超銀河団」までもが、大引力源（グレート・アトラクター）に向かって、毎秒約５００キロメートル
というスピードで移動しているのです。
　
しかも、大引力源（グレート・アトラクター）に引っ張られている銀河たちは、約３０億光年もの広さにわたって
いることも解明されています。
　
約１５０億年光年という広さ（大きさ）を持つ宇宙空間は、このような構造や運動から形成されていますが、
今なお謎だらけの、神秘と不思議の空間であることに違いはありません。
　
これはおまけですが、宇宙の膨張に伴って、宇宙のいちば～ん端っこにある星たちは、今この時も、光の
速さで宇宙の中心から離れて行っていることになるんです。

http://1myst.net/space.html」
とあります。この場合のグレートアトラクターの作用がかかる反対方向に仮の中心にあるのかな？って考えたり。

　ただ、光速を超える遠距離の世界は観測できないので、
今のところ判別できないのではないでしょうか？距離に応じて、宇宙の姿は、全て別の時代の姿でもあり、現在のライブの姿をつかむこともできないですし。

宇宙の中心はどこ？

よく風船が例に出ますよね。

「宇宙が膨張している」という例えに対して「どこを基準に？」というつっこみがあれば、「ここだ」という答えはどうでしょう？

宇宙を三次元で捉えようとするから、中心という概念が気になりますが、宇宙は（我々の地球さまを含め）四次元的性質を持っているので、混乱し、想像し難いのです。

#2のご回答へのコメントです。

参考ですが、以前同じような疑問をもったことがあります。

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　よく風船が例に出ますよね。

　#2のご回答へのコメントです。