遠くの銀河ほど加速しているのはほんと？

Question

宇宙の膨張が加速しているそうですが、その根拠には、遠くの銀河ほど地球から速い速度で遠ざかっていて、その速度が、加速しているからでしょうか？
宇宙誕生から140億年ほどだから、地球から見える一番遠くの銀河って、140億光年の距離あるんですよね。その銀河をＡ銀河って呼び事にして。Ａ銀河はそこにあるのかもしれないけど、140億年前にそこにあったわけやから、現在（宇宙において同時性はないことはわかっていますが、それでも現在）、どこに存在するかわからないでしょう？予測はできるでしょうけど。もう、きれいさっぱりなくなってる可能性の方が高いですよね。
そんな大昔のデータしかないのに、現在の宇宙が加速膨張してるなんて、みんなはどうやって納得してるんでしょう？
それしか、入手できるデータがないから、それで推し量るしかないのかな？
それとも別の理由があるんでしょうか？

tknakamuri · Accepted Answer

＞だから、『宇宙の膨張』＝『遠くの銀河ほど地球から速い速度で遠ざかっている』なんだったら、>『宇宙のの膨張が加速』＝『銀河の後退速度が加速』と思ったんです。
>違うんですか？

違います。

加速膨張でも遠いものほど後退速度が大きくなるけど、
それは一定膨張でも同じ。
加速膨張では「一定速度膨張の予想に比べて」遠いものほど後退速度が小さくなります。
超新星の場合は、遠いものほど予想より明るいって事。
比較対象は「一定膨張」の場合の光度です。

TANUKIA · Answer

以前、何度か回答した者です。
進展がないようなので、さらにもうちょっと違う角度から書かせてもらいますね。

まず、決定的に間違ってることを一つ。
遠くの物が速く見えるのはそもそも加速じゃありません。
加速と言ってもいけません。

膨張が肯定された状態で、遠い物体の加速は存在しないのです。
(膨張説は加速ではないとする説ですから。むしろ止まってます)。
その内容は様々な回答者さんが何度も書いて説明してくれています。

屁理屈をこねて、宇宙は膨張してないとした場合には
遠い物体は加速かもしれませんが、それは一休さんのとんち(屁理屈)でしょうか。

なので、加速と言うと標準理論で言うところの加速しか存在しません。

と言うかそもそも最初の質問文に「加速膨張」ときっちり明記されています。
「加速膨張」と言えばそれはもう「加速膨張」のことですよね？

あともう一つ。
物理学的に動くと言うのは物理学的説明される状態の変化のあって、
見ていたら場所が変わったから動いたとか、そんなんじゃありません。
状態と言うのは、粒子であったり、エネルギーであったり、
波であったり、時間であったり、空間であったりと、
様々なものをひっくるめて状態と言うのですが、
その時にAとBの差異を求めます。
それについても、皆様何度も具体的に差異の内容を書いてくれています。

他にも間違いがいっぱいあって、
それをいろいろ指摘されたりしてるのですが、
まずそれを受け入れないと理解には近づけないと思います。

と言うかそのせいで質問その物が破綻していますし、
あとせめてお礼は回答を読んでからしたほうが良いと思います。

まだ指摘されてない間違いもあまりにいっぱいあるのですが、
書かないでおくことにします。

ようは過去の回答を見直してくださいってことですね！
> それしかわからないからしょうがない
これについても、何がどの程度でしょうがないか具体的に書いてありますよ。
みんなが書いてくれている回答だと、
質問者さんが言うような古い新しいは、膨張にはなんの関連性もないですよね？

nananotanu · Answer

>大昔のデータしかない現実
ここの認識が間違いですね。

色いろな距離からの光を、今、観測できる、という事は、色いろな時代の光を、今いっぺんに、観測できる、って事です。
で、それぞれの時代の膨張スピードをここに調べれば、宇宙が誕生してから色んな時点での膨張の様子がわかりますよね。

で、この膨張のスピードは、あくまで絶対値ではなくて、『等速で膨張し続けていると仮定した場合』の膨張スピードとの”相対値”なのです。
宇宙の膨張自体が等速でも、銀河の後退スピードは距離に比例して大きくなるでしょ？ここで引っかかっておられるのかな？
(１０cm定規の１cmの目盛りごとに点を打ちます。１０cm定規が伸びて２倍の２０cmになったとします。各点は２cm、４cm、６cm・・・・の位置に行きますから、その「定規が２倍に伸びた間に」１cm、２cm、３cm・・・・移動したことに成りますよ(１cm⇒２cm、２cm⇒４cm、３cm⇒６cm…だから、それぞれ移動距離は2-1、4-2、6-3・・・・))

tknakamuri · Answer

>そんな大昔のデータしかないのに、

加速膨張の証拠は、予想されるIaの赤方偏移と光度の関係が、
昔(赤方偏移が大きい)ほど予想より明るかったということです。

昔というのは 現在から30億年前くらいまでです。

初期宇宙を観測したのではなく、様々な時期の超新星
観測したということです。

蛇足ですが・・・

>宇宙誕生から140億年ほどだから、地球から見える一番遠くの銀河って、
>140億光年の距離あるんですよね。

宇宙の膨張が天体と光の両方に与える
影響を考慮する必要があります。

例えば、130億年かかって光が地球に到達した天体は

1) 現在地球から 300億光年に位置し、
2) 天体が光を発したときの地球との距離は 30億光年 だった。

ということになります。つまり30億光年かなたにあった天体が発した光は、
100億年余分な時間を旅し、その間に天体は 270億年も遠ざかったということです。

TANUKIA · Answer

NO4です。

なるほど・・・。
もう一度皆様の回答をご覧になってください。
理解するのは難しいかもしれません。

まず、NO1さんが最初に
>宇宙の膨張が加速しているのと、「遠くの銀河ほど地球から速い速度で遠ざかってい」る事は無関係です。
と書かれていますが、それがまず前提です。(ちなみに私も書いてます)。

これは、飴細工にマジックで印でもつけて引き伸ばすとよくわかります。
観測点Xを1点決め、それぞれの距離を算出してください。Xはどこでもよいです。
これが膨張です。こう考えると加速とは関係ないですね。

> そのときのデータと現在のデータを見比べて『宇宙の膨張が加速してる』
> って結果になったのかな？っ思ってますけど。ちがうんだろうな？
明確に違うと書いたつもりだったのですが・・・。
その上で、私を含めいくつかの回答者さんが具体的に答えを書いているです。

必要なのは今どこにあるか？ではなく、元々どこにあったのか？です。
でもそれは分からないので、どの程度引き伸ばされたのか？を出します。

もちろん光が進むのにも時間がかかっていて、当然その間も膨張は起きています。

今どこに見えるのか(距離)、は分かるものとし、どの程度引き伸ばされたかによって、
爆発から現在に至るまでの膨張した割合が分かると同時に、元の位置もついでに推定できます。
(どうせ動いてるのであくまで推定です)。

これをかたっぱしからおこないます。
1つか見ないと、それは膨張速度は一定である、って決め付けになっちゃいますからね。
それぞれの時代の差異が分かり、始めて一定であるかどうかの証明と共に、ある程度時代ごとの速度が出てきます。

Ia型の爆発を見る、と言う事はそうゆうことです。
Ia型は、現在見つかっている爆発の中で最も発生時の周波数が一定である(と思われている)爆発です。

こう書くと簡単に見えますが、距離の特定や爆発の特定、
そもそも爆発を探し出すのに大きな苦労をしてる大変貴重なデータです。

赤方偏移について http://en.wikipedia.org/wiki/Redshift
Ia型超新星について http://en.wikipedia.org/wiki/Type_Ia_supernova
(読めない場合左側から日本語に移動出来ます)

TANUKIA · Answer

間違いの訂正を・・・

>膨張が加速しているそうですが、その根拠には、遠くの銀河ほど地球から速い速度で遠ざかっていて、その速度が、加速しているからでしょうか？
違うです。
減速的な膨張でも加速的な膨張でも観測点から離れるほど遠ざかる速度が早くなるです。
減速とか加速は関係ないです。

>宇宙誕生から140億年ほどだから、地球から見える一番遠くの銀河って、140億光年の距離あるんですよね。
違うです。宇宙年齢と見える距離は関係ないです。
実際に現在見えるのは宇宙の晴れ上がりまでで、
理論的に見えるのは、膨張率と光速の関係上、そのもうちょっと向こうまでです。
ビックバン付近は絶対見えません。
あと138億年です。

>そんな大昔のデータしかないのに、現在の宇宙が加速膨張してるなんて、
大昔のデータじゃないです。最近のデータを使用して最近認められたことです。
約50億年ほど前から加速的な膨張に転じたと思われてます。

>みんなはどうやって納得してるんでしょう？
電磁波の周波数を見るのが主流です。
どんだけ波長が伸びてるんだ？ってね。
発生源の周波数はやや決め付け的な所がありますが、大きな誤差はないです。

ibm_111 · Answer

データはいまどきの宇宙論はたくさんあります。
一昔前は理論先行でモデルの特定は大変だったんですが、
いい時代になったものです。
結論は、この宇宙は、ΛCDMモデルという宇宙項（ダークエネルギー）あり、
かつ、冷たい暗黒物質ありのモデルでほぼ確定です。

一番納得行きそうなデータはこのサイトの最初の図ですかね
http://www.aa.alpha-net.ne.jp/t2366/%E5%AE%87%E5%AE%99%E3%81%AE%E8%86%A8%E5%BC%B5--%E6%B8%9B%E9%80%9F%E8%86%A8%E5%BC%B5%E3%81%8B%E3%82%89%E5%8A%A0%E9%80%9F%E8%86%A8%E5%BC%B5%E3%81%B8.htm

この図は明るさが一定と考えられている超新星までの距離（みたいなもの）と
その明るさ（たぶんなんか補正ずみ）をプロットしたものです。
図を見ると、紫色の線がなんとなく一致してそうですが、
これがΛCDMの予言を意味しています。

パラメータをいじれば他のモデルでも何とかなりそうな気もしますが、
いろんな研究から否定されています。

notnot · Answer

＞それとも別の理由があるんでしょうか？

はい。ちゃんとした理由があります。
理解したいのであれば、ここ3年以内に書かれた宇宙論の本を読んでください。

nananotanu · Answer

宇宙の膨張が加速しているのと、「遠くの銀河ほど地球から速い速度で遠ざかってい」る事は無関係です。
考えても見てください。遠くの銀河ほど地球から速い速度で遠ざかっていてるのはハッブルの法則として以前から知られている事実ですよ。一方、その頃、宇宙の膨張はいつか収縮に転ずるのか、膨張を続けるのかすらわかっていませんでした。

宇宙の膨張が加速しているのは、Ia型の超新星を使って、丁寧にそれぞれの星(が属する銀河)の距離と速度を測定した結果です。ノーベル賞をとったのはつい一昨年の事ですね。

最近、ニュースで「Ia型の超新星の明るさが実は等方的ではない」というのが流れましたが、これはまた別の問題でしょう。今後の研究が楽しみですね

遠くの銀河ほど加速しているのはほんと？

＞だから、『宇宙の膨張』＝『遠くの銀河ほど地球から速い速度で遠ざかっている』なんだったら、>『宇宙のの膨張が加速』＝『銀河の後退速度が加速』と思ったんです。

以前、何度か回答した者です。

>大昔のデータしかない現実

>そんな大昔のデータしかないのに、

NO4です。

間違いの訂正を・・・

データはいまどきの宇宙論はたくさんあります。

＞それとも別の理由があるんでしょうか？

宇宙の膨張が加速しているのと、「遠くの銀河ほど地球から速い速度で遠ざかってい」る事は無関係です。

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