ハッブルの法則は、アインシュタインの速度制限に違反してません？

ハッブルの法則は、アインシュタインの速度制限に違反してません？

ハッブルの法則では天の川銀河からの距離が遠い銀河は、その距離が遠いほど速い速度で遠のいて行くという事を言っているのですよね。（v=Hr）

例えば、現時点で、天の川銀河から百万光年離れている銀河が、一年後に測定したら「百万と二光年」ぐらい離れれている、ということが起きますね。（数字はあてずっぽうですが、概念的に）。つまり、一年間で二光年の距離が離れたということは両銀河間の相対速度が光速の二倍ということになります。

これは、アインシュタインさんが相対性理論で決めた「質量のあるものは光の速度以下でしか移動できない」というスピード制限に違反してしまいますよね。神様から違反切符を切られちゃいませんか？未だ捕まっていないだけでなのですか？

ハッブル定数の値からみて、一年間に一光年以上離れて行く「スピード違反銀河」が有るのか無いのか、また有るとしたらいくつぐらい有るのかなど、ご存知でしたら教えて頂けると有り難いです。

No.1 ベストアンサー 回答者： tatsu99 回答日時： 2010/06/05 20:44

>>「質量のあるものは光の速度以下でしか移動できない」

上記は光速度一定の原理から導かれる結論かと思います。
宇宙が膨張していることは、ご存知だと思いますが、この膨張速度は、
上記の制約を受けないそうです。つまり、光速度よりも速い速度で、お互いの銀河が遠ざかって
いるそうです。
ちなみに、「この空間は現在、光速の約3.5倍の速度で地球から遠ざかっており・・・」となってますので、光の速さの３．５倍で遠ざかっているそうです。

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99

この回答へのお礼

ありがとうございます。

そのうち神様にスピード違反切符を切られちゃうんでしょうね。
それとも、パトカーみたいに規則違反が見逃されるのでしょうか。

お礼日時：2010/06/06 18:11

No.6 回答者： Tacosan 回答日時： 2010/06/07 00:37

一応念の為:

重力が伝わる速度が有限 (光速度) であるというのは, 「重力の大きさが距離の 2乗に反比例する」ことから帰結されています. つまり「予想される」とか「そう考えられる」というものであり, (測った人がいないので) 「立証されている」ということではないです.
当然ですが「現在の物理学が正しくない (正確でない)」という可能性もあります.

この回答へのお礼

ありがとうございます。

宇宙定数みたいに諸説が拮抗している状態でなく、重力量子仮説に対立する仮説が無いということであれば、Generally Agreeable Hypothesisとして、これに従う事にします。

光速の方は、幼少のころから「1秒で地球7周半」などといって訳もわからずに速度が有限であることが刷り込まれましたが、重力の方は伝達に関して時間遅延があるという議論がなかったものですから、ついつい直観に頼って時間遅延が無いと勝手に定義しておりました。

質問の本題とは異なりますが、色々と勉強になります。

ありがとうございました。

お礼日時：2010/06/07 14:35

No.5 回答者： Tacosan 回答日時： 2010/06/06 23:34

残念ながら, 現在の物理学における帰結として「重力は光速で伝わる」ことがわかっています. これは「重力の大きさが距離の 2乗に反比例する」ことから導かれます.

もちろんあなたが「重力場は時間を要せずに伝わるものと考えて宇宙観を組み立てる」のは勝手ですが, それは (少なくとも現在の) 物理学とは違う考え方です. 未発見の粒子だからといって自分勝手に性質を与えていいというものではない.

この回答へのお礼

ありがとうございます。

重力場が伝わるのにも時間が懸かることは仮説ではなく、すでに立証されていることなのですか。
そうであれば、私の宇宙観も変えなくてはイケないですね。

宇宙年齢137億年として、137億光年の半径の外側と現時点で因果関係を持つという仮説は否定しなくてはイケないですね。
今後は「観測可能な宇宙とそれ以外の宇宙」という分類が有意なのか、それとも「宇宙とは現時点で観測可能な範囲である」という定義の方が合理的なのかを考える事にします。

お礼日時：2010/06/06 23:59

No.4 回答者： psytex 回答日時： 2010/06/06 18:41

#2の者です。

＞重力場に注目して何らかの変化を観測できるとすると
＞137億光年の半径の外側を考えることができるような気がします。

残念ながら、重力子も質量０の粒子（ただし光子のように空間軸の
振動ではなく時間軸の振動）なので、光速でしか伝達しません。

＞場（field）の発生・消滅は光速の制約を受けないですから。

場の変動の伝達が波動です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

＞重力子（じゅうりょくし、Graviton）は、素粒子物理学における四つの力のうちの重力相互作用を伝達する役目を担わせるために導入される仮想的な素粒子。2009年までのところ未発見である。（Wikipedia）

仮想的な素粒子は未発見なので、私は、重力場は時間を要せずに伝わるものと考えて宇宙観を組み立てております。
さもないと観測可能な宇宙以外を哲学することが無意味になってしまうからです。

お礼日時：2010/06/06 19:07

No.3 回答者： Tacosan 回答日時： 2010/06/05 23:36

その辺を観測したときに「光が 1年で 3光年進む」ように見えれば問題ない.

この回答へのお礼

ありがとうございます。

しかし、質問者の理解力を超えた回答でした。

お礼日時：2010/06/06 18:09

No.2 回答者： psytex 回答日時： 2010/06/05 23:13

一番遠い、137億光年彼方の、いわゆる2.7°K輻射（137億光年彼方＝

137億年前＝ビッグバン当時の姿）が、光速に近い速さで遠ざかっている
ので、ビッグバンの強力な輻射がドップラー効果で、絶対温度2.7度と
いう低温の輻射に伸びているのです（つまり最大で光速）。
この「赤方変移」は、換言すれば「高速で遠ざかるものは時間が遅れる」
という相対論効果の反映とも言えます。

(ちなみに、“実際は”「470億光年ある」とか「光速以上で遠ざかっている」
というのは、“見た目は”137億光年だけど、遠くは昔だから実際は～
といった、「観察者とは独立した外的存在がある」という素朴唯物論的な
専門バカの宇宙論学者の主張を鵜呑みにしているもので、「観察される事で
有限な存在性が生じている」という量子論的な世界像に反するものです）

この回答へのお礼

ありがとうございます。

観測可能な宇宙だけを考えるのか、観測不可能な宇宙までも考えるかの問題と思います。
観測可能性は観測が光や電磁波など伝搬を基準にするから観測制約が出てくるのですが、重力場に注目して何らかの変化を観測できるとすると137億光年の半径の外側を考えることができるような気がします。

場（field）の発生・消滅は光速の制約を受けないですから。

お礼日時：2010/06/06 18:09