宇宙空間は無限といいますが、空間の無限、というのが理解しかねます。
その向こうには何があるのでしょうか？

Question

vsl2000 · Accepted Answer

＞その向こうには何があるのでしょうか？

有限ならその向こうが存在するでしょうが、その向こうがないから無限なのではありませんか？

201005241941 · Answer

えーと、宇宙は有限です（笑）。
もし宇宙空間が無限でしたら、夜空は輝く星でいっぱいになってしまいます。星が発する光が距離の二乗で薄まったとしても、星は無限にある事になりますから、暗闇は光で補充されます。
夜空は暗い！　故に宇宙は有限。
私が小学生の頃、ある本に「有限なんだけど無限なんだ」というのを見掛けました。
話は簡単。地球をデコボコの無い完全球体として、色も白１色にしてしまう。ある地点から読者は歩く。しかし、歩けど歩けど終点は無し。
まぁ、当たり前なんだけど、表面積自体は有限なんだけど、歩こうと思えば無限に歩ける訳。
宇宙もそんな感じじゃないかな？　星の類を全部取っ払って、ロケットで等速運動しても終わりはない。行けども行けども終わり無し。もし地球だけが存在したら、北極から出発すれば南極に到着。どのような経路を辿ったかは分かりません。もし、１次元低くしたら、宇宙は球面上になるでしょう。球面に沿ってぐるりと回る訳です。
って、なんか小学生の頃に読んだ本、今から思えばトンデモナイものかも…（汗）。

Mokuzo100nenn · Answer

数学でいうところの無限と似ていて混乱する物理用語に無限大というのがあります。

「宇宙空間が無限大なので」なとどいう風に使用されます。
この物理用語の無限大は無限では無く十分に大きい、という意味です。
「今議論しているテーマに鑑みて対象の境界を考慮する必要が無い」場合に、無限大と言います。

物理と数学の大きな違いは議論の有効性にあるようです。
例えば、
「地上に降り注ぐ太陽光線は平行です」という物理の理解があります。
数学的に考えれば太陽という点光源からの光ですから3次元放射状に光が発散しており、決して平行じゃない。
しかし、物理学では、地球上の物事を議論する時には、太陽と地球の距離が十分に離れており、その距離を無限大とみなすのです。
無限遠の点光源からの光は平行ですね。
数学者は認めないでしょうけれど、物理用語で平行と言います。

したがって、物理学の無限大＝有限と覚えておいて間違いないでしょう。

質問者さんが宇宙空間が無限大なだけでなく、「有限でない」かどうかに関して疑問を持っているのでしょうか？
その場合、ビッグバン仮説を調べてみると良いヒントになります。
今から137億年ぐらい前には、宇宙の全物質が小さい範囲に凝縮しており、その後急速に膨張していいるという仮説で、21世紀初頭の段階でこの仮説を否定する強力な理論が無いものです。

数学的に考えれば明らかに宇宙空間は有限であることが分かりますね。
有限のものを何億倍に膨張させようとも無限になりませんからね。

物理や数学の素人でありますが、私自身が同じ疑問を持ったことがあったので、ご参考になればと思い。

nitho_t · Answer

１）「果てがない」と「無限」は必ずしも一致するとは限りません。
２）「無限大の一つ上」を考えることは数学的に意味がありました。
３）「その向こうに何がある」かは物理的に意味のある問い立てをしないと「丸と三角どちらが青い？」と同じ問いです。

１）紙の上に○を書いて頭とおしりを繋げれば、その円上を移動する場合において果てはありません。ただし（わかるとおり）円周は有限長です。子供向け解説書では両者は混用されますが正しくは区別すべきです。と言うわけで、「宇宙空間は有限で果てがない」のが（少なくとも現在、物理学上の）正しい理解です。

２）無限に続く整数の無限大を記号化して、それにさらに１，２，……を足していくことは数学的に大変有効な拡張でした。

３）無限大の物理量のさらに上を考えるのであれば、その解に物理的な意味がない限り意味のない問いになります。（無限大の物理量を繰り込んで有限にすることで物理的に意味のある式になったりもします。）とはいえ、空想を広げることは世界を理解する上での自己の立脚点になりますから（子供であれば特に）この手の問いに対する空想は広げて問題ないと思います。

ただし、その空想を（物理学的に）正しいと主張する場合にはきちんと勉強をすることをお勧めします。

yoshua7 · Answer

こんにちは。

無限では無く「有限」であって、時間にねじれが生じ
裏と表があり、あたかも別な場所に居たかに思うが、
その「裏」に居るような、巨大で、かつ光のスピードで
膨張していると過程すれば「無限」のように思えるのかも知れませんね。
相対性理論、あくまで「理論」ですが・・・・。

kagakusuki · Answer

宇宙空間が有限である可能性が完全に否定されている訳ではありませんが、ここでは取り敢えず、無限であるという前提で話を進めます。
　空間が無限という事は、何処まで行っても宇宙の中であるという事です。
　ですから、その向こうという様な場所は存在しません。
　宇宙を進んで行って、ある場所までが宇宙の中で、そこから先は宇宙では無くなるとすると、その場合は宇宙空間は有限である事になってしまいます。
　無限の向こうを考える事自体が矛盾した考え方なのです。

kyoromatu · Answer

宇宙の果て・・で検索すればいくらでもヒットしますよ。

参考URL：http://astrohouse.fc2web.com/

86tarou · Answer

宇宙空間は有限で、境目がないとも言われてたりもします。実際は分かりませんが…。
http://www.a.phys.nagoya-u.ac.jp/100nazo/category_a.html

宇宙空間は無限といいますが、空間の無限、というのが理解しかねます。

＞その向こうには何があるのでしょうか？

えーと、宇宙は有限です（笑）。

数学でいうところの無限と似ていて混乱する物理用語に無限大というのがあります。

１）「果てがない」と「無限」は必ずしも一致するとは限りません。

こんにちは。

宇宙空間が有限である可能性が完全に否定されている訳ではありませんが、ここでは取り敢えず、無限であるという前提で話を進めます。

宇宙の果て・・で検索すればいくらでもヒットしますよ。

宇宙空間は有限で、境目がないとも言われてたりもします。

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