夏休みの研究課題で宇宙のことを調べようとしている中学生です。

Question

夏休みの研究課題で宇宙のことを調べようとしている中学生です。
授業で先生から宇宙は今でも広がっていて、銀河系（地球）から遠いほど広がるスピードが速いと話していたて、百何十億光年も遠いところでは光速よりも早いかもしれないと言っていました。

光が一番早いと以前どこかで聞いたことを思い出しそこで質問です。
１）本当に光速以上の速度があるのでしょうか？
２）目に見えるものは光の反射だと聞きましたが、光速以上の物はどんな風に見えるのでしょうか？

インターネットで色々と調べてみたのですが、時間にたいして物体は停止しているから・・・・、とか難しくて意味がわかりませんでした。
中学生でも分かるような本とか、ホームページとか教えて下さい。
よろしくおねがいします。

mickeyzz · Accepted Answer

＞＞＞授業で先生から宇宙は今でも広がっていて、銀河系（地球）から遠いほど広がるスピードが速いと話していたて、百何十億光年も遠いところでは光速よりも早いかもしれないと言っていました。

質問者さんは優秀な先生に指導されてラッキーだと思います。上記の先生の言葉に間違いありません。

＞＞＞１）本当に光速以上の速度があるのでしょうか？

我々の宇宙が光速より早く加速的に広がっているのが観測されてから、もう１０年以上になります。

それをどのようにして実測したかを説明します。

まず我々の宇宙に関してですが、約１３７億年前にビッグバンで誕生しています。従って宇宙の現在の理論的な大きさは半径約１３７億光年になります。

１９９８年に欧米やオーストラリアの天文学者たちが、地上の天文台やハッブル・スペース望遠鏡を使用して宇宙の７０～１００億光年先にある、いくつかのＩａ型超新星の観測をおこないました。

その後数年かかってその時のデーターを調べた結果、それらの超新星が光速の３倍以上の速度で遠ざかっていることが確認されました。そして宇宙の実際の大きさは１３７億光年ではなく、約４７０億光年もあることが、複数の科学者たちの計算で再確認されています。

＞＞＞２）目に見えるものは光の反射だと聞きましたが、光速以上の物はどんな風に見えるのでしょうか？

その観測の方法は光のドプラー効果を利用して、先に分光器で観測した超新星が仮に約１０日後に赤方偏移していることから、その遠ざかっている速度が算出されます。

超新星は非常に明度の高い恒星ですから、それ自体から強い光を発生していて、赤方偏移によって赤さが濃くなって見え、その光の波長が少し長くなります。

下記のサイトを見られと、青い単語をクリックすれば、その単語の説明があり、次第に知識がふえます。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E3%81%AE%E5%8A%A0%E9%80%9F

http://www.gem.hi-ho.ne.jp/katsu-san/audio/relativity.htm

頑張ってください。

B-juggler · Answer

こんばんは。

例えば「図解雑学」シリーズのような、割と分かりやすい

図書館にもありそうな本を探してみてくださいね。

難しい本は山ほどありますが、分かりやすい本はかなりいい加減なものが多いです。

その中でも　「図解雑学」シリーズや「ブルーバックス」（←これは少し難しいかも）は

分かりやすいかもしれません。

えっと、自分で調べて確認して欲しいのですが、

１）は　風船（普通の丸い）を用意してみてください。

マジックで少し離れた二点に印をつけて、膨らませてください。

その感じが、宇宙の広がり方と同じような感じです（基本的には同じです）。

光の速さを超えるスピードで遠のいて見える（お互いに）２点は存在しますよ。

２）は、反射だけが見えているのではありませんよ。太陽のような星が、今も光っているのと

同じ感じで、恒星（自分で光を発している星）もありますから。

光速を超えるスピードで離れあっているものは、基本的に見えないでしょうね。

厳密に言うと、途中から見えなくなるといったほうがいいかもしれません。

この辺は、自分で調べられてください。たぶんその方が面白いと気づいてもらえると思います。

もっと進むと、相対性理論　って言うすごく難しいけれど、楽しみが多いものも

待ってくれていますよ。　がんばってみよう　ヾ（＠⌒ー⌒＠）ノ

＞＞＞授業で先生から宇宙は今でも広がっていて、銀河系（地球）から遠いほど広がるスピードが速いと話していたて、百何十億光年も遠いところでは光速よりも早いかもしれないと言っていました。