宇宙の果て・・・

Question

最近、ふと思ったのですが宇宙には果てがあるのでしょうか？
子供のころからずっと宇宙は果てしないと思っておりました。
でも、現在の天文学的に言って、宇宙に果てはあるのかなぁと思いました。ご返答お願いします。

apple-man · Accepted Answer

>例えば今自分がいる真上にどんどん突き進めば宇宙の外に出るということなわけですね？　

 そうゆうことです。
今のところ直接飛び上がる方法が
分からないんで、粒子の衝突実験で
確認しようとしています。

　ボールを地面に叩きつけると
飛び上がります。

　ものすごく飛び上がれば、その
まま宇宙へ飛び出して帰って
こない・・・（笑）

　そんなイメージで、複数の粒子を
強烈なエネルギーでぶつけて
その内いくつかかが、宇宙の外に
飛び出して、我々の宇宙から
消えてしまうのを確認しようと
しています。

参考URL：http://www.fnal.gov/pub/today/resultoftheweek/cool_dimensions_2_large_9-18.jpg

lion-queen · Answer

「宇宙の外」について誤解があるようにお見受けしましたので回答させて頂きます。
例えば、地球の表面をいくら歩き続けても地球から出ることはできません。「地球の外」が厳然と存在しているにもかかわらず、その方法では地球外には出られないのと同様、宇宙空間を3次元のいずれかの方向に向かっていくら進んでも宇宙の外には出られないし、果てはありません。敢えて「果て」に拘るなら、地球の表面のいたるところが宇宙空間に向かって境界面（果て）であるように、宇宙空間のいたるところが多次元空間に対して境界面なのです。その境界の存在する方向はどっちだと聞かれても、3次元空間しか感知できないこの宇宙内の生物には指し示すことができません。

apple-man · Answer

地球の果てはどうなっているの？
って小学生に聞かれたら、何って答えますか？

　果てなんかないよ。
というのが答えですよね。

　でも、宇宙空間っていう地球の外はある。

　宇宙も同じ存在のようです。
果てはないけど、外はあるようです。

　現在、宇宙の外を探る実験が進められています。

jameskun · Answer

宇宙空間をボールや風船のように考えるから、そのまた外がありそうですが、それは三次元しか想像できない我々の勘違いです。

宇宙は四次元的性質を持っている（と考えられている）らしいので、大きさは有限ではあるが果ては無いとされてます。

よくある例えに、二次元の住人にとっては、地球はどこまで行っても果ては無いとしか認識できない、というのと同じです。けれど、三次元の住人から見れば、大きさは有限であり、二次元的なその先は存在しないことが容易に理解できます。

なんか、答えている自分もわからなくなってしまいました。説明がヘタで、すみません。

weiemes15 · Answer

> 有限でまたその向こうには何があるのかという期待もあります

『その向こう』があったとしても、それはわたしたちに認識できる三次元空間ではないのではないかと思います
地球儀の表面で上下の概念を持たない(つまり二次元空間しか認識できない)生き物が暮らしていたとしたら、彼らの暮らす果ての無い曲面の『外』に、私たちは地球儀の内部や外部といった三次元空間を認識することができますが、彼らにとっては彼らの暮らす曲面が二次元宇宙の全てであって、『その向こう』は無いわけです

> ４５億年前に４５億光年離れたところである星が光を放ったとしたら、今ごろには地球にその光が届いていると考えられるのではないでしょうか？

その通りだと思いますが、今見えているのは45億年前の光ということになりますから、今はもうその星は45億光年先には無いでしょうし、もしかすると星としての寿命を全うしてしまっている可能性もあります
なお光速はすべての慣性系において不変(つまり相対的に止まっていても動いていても同じ速さ)とされています
これを提唱したのはアインシュタインですが、今までのところこれを覆すような実験結果は出ていないようです
つまり光速で飛んでいても自分の姿は鏡に映るし、光速で遠ざかる星からも光は光速で届く(実際は光速に近づくほど質量が無限大に向かうので完全な光速には到達できませんが)ということです

Poer · Answer

#3です。補足にありました「45億年前に45億光年離れたところで…」の件ですが、宇宙膨張によって光の進んでいる空間自体が地球からどんどん離れているので、実際はその光はなかなか地球には届かない（または届かない）ように思います。しかも45億年前の話なので、その空間はもう「宇宙の果て」の外に行っているかもしれません。
　ちなみに「宇宙の果て」近くにはクエーサーという天体があります（直径が太陽系くらいの大きさしかないにもかかわらず、銀河の100倍以上のエネルギーを放出しています）。あるクエーサーは地球から約100億光年離れたところにあり、光速の6分の1程度の速度で遠ざかっています。約100億年前に放出された光が地球で観測されているわけですが、クエーサーの正体は銀河の初期（約100億年前）の姿だと考えられています。つまり、私たちがそのクエーサーのある場所に行くと、実際は私たちのいる銀河のような一般的な銀河の姿をしていて、逆に私たちのいる銀河がクエーサーのような姿に見えるわけです。
　そのクエーサーが約100億年前に光を放ったときは、宇宙自体もまだ小さく、私たちのいる銀河からまだそれほど離れていなかったはずです。
　わかりにくいでしょうか？長々とすみません。

papasann02 · Answer

納得できる回答かどうかはわかりませんが、宇宙空間というのは何万光年につき１度ゆがんでいるそうです。
もし、永遠に先の見通せる望遠鏡があるとしてあなたが宇宙空間でその望遠鏡をのぞくと、最後に見えるのは自分の頭の後ろだそうです。
ですから宇宙の果てというものは説明ができないそうです。
不思議ですよね。

Poer · Answer

空間も時間もない世界が想像できるでしょうか？もしそれを無理なくできる人がいれば、その人にはご質問のようなレベルの難問に答えることができるかもしれません。
　私たちの宇宙の果ては、地球から百数十億光年離れたところにあります。そこでは宇宙の膨張速度が光の速度を超えているので、そこにある星が光を放ったとしても、それが地球に届くことはありません。（少なくとも現代科学では）光より速く移動するものはないので、宇宙の果てからはいかなる情報も地球には届かないということになります。つまり「百数十億光年」というのは、空間的な意味での宇宙の果てではなく、情報の届く限界という意味での宇宙の果てです。
　宇宙の進化については、「膨張しつづける」「再び収縮に転じる」「速度を緩めながら膨張しつづける」などいろいろな説があり、いかにも宇宙が風船のように例えられ、果てがあるようにも思えます。しかし、もしかすると私たちはその風船の中ではなく、外にいるかもしれないのです。
　わかりにくいでしょうか？私にも正直わかりません。

asuca · Answer

色々な説があり宇宙の果てがあるというものないという学説がありまだ実際にはよくわかっていないそうです。

参考URL：http://www.jaxa.jp/pr/qa/sciencre.html#04

weiemes15 · Answer

地球儀の表面のようにい有限の広さだけれども、どこまでいっても果ては無い、ということらしいです
もちろん宇宙は地球儀の表面のような二次元空間ではありませんが、四次元の視点から見ると曲がって、閉じている三次元空間なのだそうです

宇宙の果て・・・

>例えば今自分がいる真上にどんどん突き進めば宇宙の外に出るということなわけですね？

「宇宙の外」について誤解があるようにお見受けしましたので回答させて頂きます。

地球の果てはどうなっているの？

宇宙空間をボールや風船のように考えるから、そのまた外がありそうですが、それは三次元しか想像できない我々の勘違いです。

> 有限でまたその向こうには何があるのかという期待もあります

#3です。

納得できる回答かどうかはわかりませんが、宇宙空間というのは何万光年につき１度ゆがんでいるそうです。

この回答への補足

空間も時間もない世界が想像できるでしょうか？もしそれを無理なくできる人がいれば、その人にはご質問のようなレベルの難問に答えることができるかもしれません。

この回答への補足

色々な説があり宇宙の果てがあるというものないという学説がありまだ実際にはよくわかっていないそうです。

この回答への補足

地球儀の表面のようにい有限の広さだけれども、どこまでいっても果ては無い、ということらしいです

この回答への補足

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>例えば今自分がいる真上にどんどん突き進めば宇宙の外に出るということなわけですね？　

　地球の果てはどうなっているの？

　#3です。

　空間も時間もない世界が想像できるでしょうか？もしそれを無理なくできる人がいれば、その人にはご質問のようなレベルの難問に答えることができるかもしれません。