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望遠鏡などで遠い星を見るとその距離(光年)に応じた年数前の光を見ていることになると思います。
現在もっとも遠くの銀河は138億光年のかなたにあるといわれており、これは138億年前の光であるということになります。
しかし、138億年前はビックバンで宇宙は1点に集まっていたはずです。
このビックバンの時に放った光が、何故今見えるか不思議です。

質問者からの補足コメント

  • うーん・・・

    質問の意図が分かりづらかったかもしれません。
    例えば、137億光年先の銀河(ビックバンから1億年後に銀河が誕生したとして。)は、137億年前地球とどのくらい離れていたかというと、宇宙が膨張しているため、137億光年よりも大分近いところにあったのではないかと思います。正確にはわかりませんが、1億光年くらいに離れていたとしましょう。ということは、137億年まえの光は、1億年で地球まで届く(この時地球は存在していないですが。。)ことになると思います。
    その意味で、何故137億年前の姿が今みえることになるのかよくわかりません。
    たぶん、大きな勘違いをしているんだろうと思いますので、お教えいただければ幸いです。

      補足日時:2017/02/16 10:50

A 回答 (9件)

あなたの疑問は正しいですよ。



137億光年前には、そこと地球の場所も数ミクロンしか離れていなかった訳です。
その間を光が旅するのに137億年も掛ったという事です。

その時代には宇宙全体が1cm位の大きさだった。

その時代の宇宙の膨張速度はインフレーション的に膨張していて、1cm離れた場所でのお互いの速度は10²⁵km/秒にも及んだ。

そこから出た光も膨張と共に一緒に吹き流されてしまいコッチにやって来れない。

膨張速度が緩やかになり、ヤットこちらに向かい始めたのは、宇宙の大きさが今の1/4の時代。クエーサーが観測されているけど、それが出来始めた時代。

そうやって、ようやく地球に今光が届いた。
僅か数ミクロンの距離を137億年も掛けて旅した訳です。

「でも、光速度は一定値Cでは無いですか?」という疑問も湧くかも。

[光は、そこの無重力系に対して一定値C」という重要な命題があります。

宇宙膨張で膨張するのは座標系、物理的に言うと、無重力系がお互い飛んで膨張してます。

だから地球から遥か遠い空間は、地球からみて光より速い速度で膨張しています。が、その場所の座標に対してはCで進みます。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
なんとなくわかったような気がします。
>僅か数ミクロンの距離を137億年も掛けて旅した訳です。
不思議ですけど、いろいろな物理的都合により、このようになったのですね。

お礼日時:2017/02/16 13:15

ストロボでは、理解し辛らかった。


花火の方が良かったかな。

ビックバン同様、138億年前に
バンッと爆発した瞬間に「宇宙規模」に広がり
しかも、飛び散った火の粉が数万年は消えない
打ち上げ花火があったとします。

一番、遠くに飛んで行った「火の粉」を観測すれば
それは「138億年前の爆発直後の光」になります。

膨張する宇宙は、いずれ自らの重力により収縮に向かい
ビッククランチに至り終焉を迎えると考えられていましたが、
近年、遠い銀河ほど速度を増して離れている(加速して膨張している)ことが
観測されたことにより、
「重力と相反する力/ダーク エネルギーにより引っ張られ拡大し続ける」と
考えが修正されました。
(リンゴを手から放したら、空に向かって飛んでいくような力)

ダークエネルギーは、
この宇宙の周りに超巨大な宇宙が隣り合うように無数に存在していて
そちらの重力に引っ張られていることによるのかも知れない。
地球の近くに木星があり、地球の重力圏を越えたら木星に引っ張られるような。

もしかしたら、
138億光年以前に放たれた銀河(パルサー/超新星爆発で観測)は
外側に広がっていく速度が既に光速を越えたため、
「地球からは観測出来ない」のかも知れません。
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どの大学は関係ない君が思う疑問をぶつけてみたら、国立天文台やJAXAはそんな人材を求めているのだから

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凄く疑問を持つことは大切ですよ。

川口淳一郎シニアフェロー(元ハヤブサプロジェクトリーダー)が、今の子たちがJAXAに来ても、使い物にならない、自分で考える事をやめて、言われた事しかしない。ひらめきが無い、疑問を持たないと
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2017/02/16 15:40

現在の技術では138億光年の過去の事象は観測できますが、現在の宇宙は観測できないのです。

いろいろな法則力学を入れて計算すると、三次元球体と仮定して直径950億光年、1500億光年そして無限大「果てが無い」まで出て来ます。最低276億光年を観測する場合空間を180度空間を曲げないといけない訳です。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
宇宙の大きさにはいろいろな説があり、生きているうちに正解が見つかるのかわかりませんね。。
複数の宇宙が存在するという説もありますし。

お礼日時:2017/02/16 15:53

グッとシンプルに考えて。



例えば、ストロボを光らせて138億年後に、
右方向に進んで放たれた光の先端から
左方向に進んで行った光の先端を観測したら、
それは138億年前に放たれた光、ということ。

ただし、超銀河団などが存在するので宇宙は均一では無く
かなり「歪」な状態で変化し続けているのでしょうから
今後、138億年よりも遠い光が見つかる可能性はあるかと思います。

「隣り」や「そのまた隣り」の宇宙があっても不思議は無いかと。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
光が届くのは、観測方向に飛んだ光子のみと思っていますので、正直zipang_styleさんの考えには
ちょっと理解できない部分があります。
問題は138億年前、(膨張宇宙論では)宇宙はほぼ1点にまとまっていたということですので、
その時の光はすぐに地球に到達していたのではと考えたので、疑問がわいたのです。

お礼日時:2017/02/16 15:51

ひらひらさんがある意味正解です。

ビッグバンの始まりはここでも有り138億光年離れた場所でもあるからです。一点と言えども素粒子の大きさから始まるからです。そこにはエナジーだけ有り物質は対生成対消滅をビッグバン(インフレーション)の中で生き残り1000分の1その殆どの物質はダークマター(観測できない)です。ただしヒッグスとだけは干渉します。
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現在では、138億年前の宇宙を観測できる望遠鏡は存在しておりません。

よって、今見えるのはビックバン以降の宇宙です。

ただ、これから性能がアップすればビックバンの瞬間も見られるでしょう。

さらに言えば、それ以上に優れた望遠鏡が開発されれば、ビックバン以前の状態が観測できる可能性も決して否定できません。

それが可能になれば、神様的な存在が粘土をこねながら、「月曜日から金曜日まで宇宙を作るのに疲れたよ。残りあと2日かぁ。しょうがないから最終日は安息日の日曜日ってことにして、土曜日に仕事納めってことにしよう。でも眠いし疲れたし、最後に残った地球って星を作んなきゃいけないな。でも…ああ眠い!最後に作りかけの人間って生き物はめんどくさいから、このくらいでやめとこう」とつぶやく場面も観測できるかもしれません。

そうなれば、人間がいかに不完全かと言う謎が解けるかもしれません。
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少し違います。

今見える光はビッグバンが終わり光子が自由運動始めた姿ですが正確には、宇宙背景放射で測ります。初めの一点はビッグバンオリジンですが、0かもしれません無ですね。
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