物理学・天文学などに精通された方、ご意見お願いします。

とある掲示板で以下の意見を頂戴しました。
これについてそれぞれの分野に精通された方の、ご意見をお聞かせください。

１．例えば、ここに蟻が一匹います。この蟻を人間が捕まえて、10km離れた場所に移動させたら、蟻にとっては「瞬間移動」となります。
蟻の世界は、ほぼ「二次元」の世界で、我々の世界は「三次元」の世界です。

全体的に間違ってるとは思いますが、何を言わんとしてるかがわかりません。

２．「宇宙には果てがない」とか「宇宙は膨張し続けている」とはよく聞く話ですが、本当にそうでしょうか？

「宇宙膨張論」というのは客観的事実ですよね？

ちょっと理解が及ばないのですが、もしかしたら物理学や天文学とは違うことなのでしょうか？
ご意見よろしくお願いいたします。

No.7 回答者： star01 回答日時： 2010/08/30 18:41

＞＞「宇宙には果てがない」とか「宇宙は膨張し続けている」とはよく聞く話ですが、本当にそうでしょうか？

『宇宙には果てがない』というのはこの宇宙が3次元球面と考えられているからです。
超球面とも呼ばれますが、それは、3次元の空間がそれぞれの方向に曲がり閉じている空間です。
よく、地球の表面で例えられます。
つまり、宇宙空間を永遠に直進すると、最終的には出発地点に戻ることを意味しています。

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宇宙はどこまで空間が広がってるのか？　それはおかしい、どこかに果てがあるはずだ！でも、その果ての向こう側は？　やはり、永遠に空間が広がっているのか？？
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結局、考えて考えてもきりがありません。
このような疑問を解決するために生まれた発想ですが、現在の観測技術では宇宙の曲率は0となっています。つまり、空間が平坦でどこまでも続いているように思われます。

しかし、人間の観測範囲が宇宙のごく一部で、宇宙のスケールがあまりに巨大すぎるため、曲がっているのに気付かない可能性はあります。

ほんの僅かでも、宇宙の曲率が観測できれば、『宇宙に果ては無い』と言えます。



宇宙が膨張しているのは、特定の地点を中心に広がっているわけでなく、閉じた3次元の空間が広がっているという意味です。

よく、膨らむ風船の表面で例えることができます。
実際には、理解しやすく 次元を一つ下げて説明しているわけですが、
このとき、風船の表面(2次元)が我々の認識している3次元世界と思ってください。
そして、風船の中心方向から外側へ移動する動きは、時間の流れと考えてください。

時間の流れ=宇宙の膨張
であることが分かると思います。

No.6 回答者： lc-holic 回答日時： 2008/01/05 11:30

１．に関しては本来はこんな感じの話だったはずです。

まず、話に出てくる「二次元」世界の生物であるアリさんたちの空間の認識は前後左右の方向のみであり、
上下方向への空間の広がりは認識できないと考えます。

さて、ある平面上にアリさんたちが何匹か居るとします。
このとき、上下方向の空間の広がりを認識できないアリさんたちにはこの平面のみが認識できる世界の全てとなります。

ここで、人間がアリさんのうちの１匹（これをアリさんＡとします）をつまみあげたとします。
すると、場に居合わせた他のアリさんには、アリさんＡがいきなり消えてしまったように見えるはずです。
なぜならアリさんたちの認識できる世界はあくまでも平面上のみであり、
人間がアリさんを持ち上げた時点で持ち上げたアリさんＡはアリさんたちの認識できる世界の外側に飛び出してしまうからです。

そして、平面上の別の場所に再びアリさんＡを戻してあげます。
そうすると、他のアリさんたちにはアリさんＡが再び姿を現したように見えるはずです。
なぜならアリさんＡを平面上に戻すことでアリさんたちの認識できる世界の内側にアリさんＡが戻ってきたからです。

つまり、平面上にいるアリさんたちにとっては、突然、アリさんＡが
姿を消してしまい、
しばらくしたら、アリさんＡが再び姿をあらわした（しかも別の場所に！！）という
「瞬間移動」のような怪奇現象が発生したように見えるのです。

この話は多次元空間（四次元、五次元の空間など）が存在していても
三次元世界の住民である我々にはそれを認識することはできないし、
逆に宇宙が多次元空間だったとしても我々の空間の認識とは矛盾しないということを
一次元分、次元を落として説明しているわけです。
現在の宇宙論では多次元空間の概念はほぼ必須なのでこの話が出てきたのだと思います。

詳しい話は講談社ブルーバックス「新装版　四次元の世界」（著者：都築卓司）でも読んでください。
わりとどこでも売ってますが９４０円しますので古本屋で探すのがいいかも。

No.5 回答者： edw-19 回答日時： 2008/01/03 18:51

１、

～のように「見える」は、エセ科学です。
逆に言えば「真」は「他にある」事を意味します。

それが
瞬間移動の定義です。

地球上の人間を宇宙へ連れて行き、
「何が起こっているのかは、サルには到底理解出来ないだろうな。」
こう嘲笑している状態です。

宇宙は加速膨張しています。
観測上の事実であり、計算でもこうなります。

但し、アインシュタインの重力の「曲率」の解釈で、
閉じている。
開いている。
この２つの解釈が可能です。

実際には、宇宙は閉じていないと外のエネルギーを吸収して光りだす。
外へエネルギーが放出してしまい、消滅してしまう。（閉じている）

また、光速をはるかに凌駕しているので物質交換やエネルギー交換は跳ね返される。問題ない。（閉じていなくて良い）

など、解釈も一様ではない状態です。

No.4 回答者： mazeran 回答日時： 2008/01/03 13:12

どのような問いに対して貰った意見なのかはわかりませんが、蟻の世界を二次元、我々の世界を三次元とした場合、三次元にいる者が、二次元の世界の者を、三次元的に１０ｋｍ移動させた。

と言うことを言われているのではないでしょうか。
この意見（回答？）から導かれるものは、その質問の内容によって解釈が違ってくると思いますので、ここでは「断定」できないと思います。

２については、現代の観測技術や「科学的根拠」から「推測」すると、そう考えるのが一番自然なのだと思います。あくまで「今のところ」です。

「学問」は現在いろいろな分野に分けられていますが、特に宇宙の起源を理解しようとすると、「天文学」や「物理学」、「哲学」、「宗教学」など、いろいろな学問の融合が必要になり、「物理」で言うところの「大統一理論」のように、学問も統一したものが必要になるのではと思っています。ですから質問内容の二つの項目についても、物理学や天文学と大いに関連のあるものだと思います。

今は「科学技術」を生業としている私ですが、この「科学」と言う言葉の内容を客観的に見ると、人間にとって非常に都合の良い「道具」なだけであって、決して「真理」ではありません。
恐らく人類がどんなに進化しても、限りなく「真理」に近づくことはできても決して追いついたり、追い抜いたりはできないものだと思います。
表現の仕方が適切かどうかわかりませんが、宇宙で生まれたものが、宇宙を越える「思考」を持つことは、思考のエネルギー保存の法則に反すると思います。
そう言った意味では、他の３人様の回答の内容は私の考え方と同じで、誇張もない冷静な判断の内容だと思います。「断定」されていないからです。
この類（膨張とか果て）の質問に対しては、決して「断定」できません。状況証拠のみを現代科学で「推測」しただけに過ぎません。

これから先、「科学」が「真理」にもっと近づくことで、より真実に近い考え方がされると思いますが、現時点では「果てがなく膨張している」と言う考え方もあります。

No.3 回答者： sikou-sakugo 回答日時： 2008/01/03 10:22

１について

蟻は自ら移動した軌跡を臭覚でたどると聞いた事があります。これが事実なら、軌跡は“線”なので蟻は２次元の生活空間にあると言う事になります。
突然１０ｋｍ離れた位置に移動させれば、自らの臭覚軌跡のない場所に置かれるので“道に迷う”でしょう。
“瞬間移動”と思うかどうかは、蟻が時間を意識しているか否かではないでしょうか。
思い出してみれば、ちょいちょい蟻は移動中に木の枝から落ちたり、草の葉からも落ちたりしています。
となると、ことさら大袈裟に考えなくても蟻にとっては木の葉から落ちる事も１０ｋｍ離れた場所に置かれる事も大差ないのかもしれません。

２について
これは他の回答者の方が言及されるとおり、観測事実から導かれたものです。
恒星はその特徴によって種別されますが、その中でも光り方や色合い、サイズが特に似通ったものがあります。
遠くにあろうが近くにあろうが、そのグループの星はどこでも同じように輝いているのだろうと思われます。
ところが、これら同じ種類の恒星を観察すると、遠いところにある恒星ほど青みが薄く、赤味が勝るように見えます。
つまり、遠い星ほど光の波長が長く見えるわけです。
音で例えれば、救急車のサイレンが近づいてくる時は高音で、遠ざかる時は低音に聞こえるのと同じ理屈です。
ドップラー効果といいますが、宇宙でも光が救急車のサイレンと同じ状況で観察できるのは、これは地球から星々が遠ざかっているのではないか、と考えられます。
従って“宇宙は広がりつつある”と言われているのですねー。

No.2 回答者： debukuro 回答日時： 2008/01/03 09:25

１．＞例えば、ここに蟻が一匹います

出発点から到着点までには時間が経過しています
瞬間移動とはいえません
＞蟻の世界は、ほぼ「二次元」の世界で、我々の世界は「三次元」の世界です。
人間も移動範囲は二次元です
なぜなら飛行中の航空機から外に出ると落下します
蟻を上から捕まえようとすると警戒や威嚇をするので三次元を認識しています

２．「宇宙には果てがない」とか「宇宙は膨張し続けている」
観測からはそのように見えるということです
現在はそう信じられていますが宇宙の地平線までの距離については観測者によって７０億光年から１５０億光年の巾があります

No.1 回答者： tetsumyi 回答日時： 2008/01/03 09:21

2)に付いてですが、そのように考えられていると言った方が正しいと思います。

現在の観測結果から推測されていますが、観測と言うのは実際には何を測定しているのか間違いを含んでいる場合があります。
重要な要素や影響を考慮していなかったりすることは良くあることです。
例えば、遠くの宇宙が遠ざかって見えるという観測結果は光が宇宙の重力場を通過してきたゆえにエネルギーを失ったいるとしたらとんでもない間違いを犯していることになります。
事実と言えるような物ではなくて1つの仮説としか言えないことになります。

この回答へのお礼

観測地点からみて、より遠くのもの（星）ほど遠ざかるスピードが速いということは事実確認できていて、
だから宇宙が膨張している可能性がある・・というふうに考えてよいでしょうか？
ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2008/01/03 09:39