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解決済みの質問

宇宙空間無限説

NHKのサイエンス・ゼロを観ておりましたら、宇宙空間(の容積)が有限であることは、大半の宇宙物理学者が支持する仮説であるが、ごく一部には「宇宙空間(の容積)が無限である」という仮説を支持する学者も存在する、と話しておりました。

数学や物理学と縁のない市中のおっちゃんあたりが「宇宙空間は無限である!」と主張しても、別に驚かないのですが、正式な数学と物理学の教育を受けた宇宙物理学者の中にも宇宙空間無限仮説を支持する者がいるというのは新鮮な驚きでございました。

宇宙空間無限仮説を支持する学者たちは、一般に支持されているビッグバン仮説をも否定するのでしょうか?

質問1:宇宙空間(の容積)無限仮説支持者はビッグバンを否定し、宇宙の誕生をどのように考えているのでしょうか?
質問2:宇宙空間(の容積)無限仮説支持者は宇宙背景放射の赤方偏移の原因をどのように説明するのでしょうか?

宇宙物理学者の少数が主張する宇宙空間(の容積)無限仮説をご存じの方より、素人向けにご説明いただけたら有り難いです。


なお、この質問は、この宇宙、すなわちThe Universeに関する質問でございますので、Mutiverseに関する投稿はご遠慮ください。

投稿日時 - 2015-10-24 14:07:41

QNo.9069078

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

いろいろ学説があるんですが

ヒミコの発見
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%93%E3%83%83%E3%82%B0%E3%83%90%E3%83%B3
ウイキ抜粋

2009年、大内正己特別研究員が率いる日米英の国際研究チームが発見したヒミコは、ビッグバンから約8億年後(現在の宇宙年齢の6%、現在から遡ると約129億年前)という宇宙が生まれて間もない時代に存在した巨大天体であり、この天体の存在はビッグバン理論に対して大きな問題を投げかけることになった。



ビッグバンそのものを否定する
学説はたくさんあります

投稿日時 - 2015-10-24 15:15:10

お礼

ビッグバン仮説とは相いれない(=反証になる)観測事実があるということなのですね。
ビッグバン仮説自体も得体の知れない仮説に思えますけど、ビッグバンが無かったと仮説すると、ますます理解しがたいですね。我々の宇宙は。

どうもありがとうございました。

投稿日時 - 2015-10-24 16:32:08

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回答(9)

ANo.9

「宇宙の果て」は、光速で後退しており、我々は絶対
到達する事はできない=境界はない、と言える。

138億光年かなたの「宇宙の果て」は、138億年前の
ビッグバン開始の点であり、「ここ」も含んでいる。
宇宙のどの地点からも同様であり、境界は見えていて
も存在しない蜃気楼だと言える。

宇宙無限論は知らないが、定常膨張宇宙論は、膨張に
付随して不確定的に物質が創生されて、ずっと膨張分
を埋め続けるというものでした。

投稿日時 - 2015-10-26 17:23:43

お礼

ありがとうございます。

宇宙空間の体積は有限であるが、観測できる宇宙の境界が光速で遠ざかっているために、我々、否、何人たりとも、その境界に達し、また境界を超えることが起こりえない、という宇宙観は良いですね。

「宇宙空間の体積が無限だ」などと言われるよりは、なにかすこし安心します。

投稿日時 - 2015-10-26 17:51:11

ANo.8

ビッグバン以外の説もまだ少なからず、でしょうか。個々が宇宙背景放射などをどのように説明しているのかは、それぞれでしょうが。

あとは無限に対する考え方的なところでしょうか? 例えばブラックホールは空間的な無限を作り出しているとも考えられる。宇宙の端に到達できない(モデル)ならばそれを無限と見なせる、とか。

投稿日時 - 2015-10-25 08:42:28

お礼

有難うございます。

空間の曲率がどうのこうのといわれると素人にはわかりにくくなりますね。
そこで、わたくしは敢えて「宇宙空間(の容積)」と定義を捕捉し、曲率がどうであれれ「容積が無限」という主張の概要を質問させていただきました。

しかし、なかなか素人に理解出る説明に出会うことがありません。

投稿日時 - 2015-10-25 10:56:30

ANo.7

現在の科学では計り知れない、と言う意味で無限だと思います。

ある説明によると、ビッグバンからすでに、40兆年以上が経過しているといわれています。

投稿日時 - 2015-10-24 20:04:36

お礼

現代の科学で測り知ることが出来るから、仮説がたてられるわけです。
科学者の仮説と言は妄想とは区別しないとイケナイと思います。

どうもありがとうございました。

投稿日時 - 2015-10-25 00:05:21

 #2です。

> インフレーション当時の宇宙(の容積)は有限だったのではないのでしょうか?

 閉じていれば有限、開いていれば無限と回答していますが?

> 有る時点で有限のモノが時間を経たのちに無限になるような説は数学的に否定されるのではないでしょうか?

 数学的には否定されないですよ? 単純な例では、xが1から+∞に発散するとき、y=1/xと置けば、yは1から0へ変化するだけになる。そういう数学的操作は物理で頻繁に行います。

 しかし、それでも扱いにくくはある。だから、別の考え方として最初から無限大ということも、先の回答で出してありますよね?

> それともインフレーション以前も宇宙(の容積)は無限であったとしても、ビッグバン仮説と整合するのでしょうか?

 問題ないから回答しているわけです。先の回答で、

二度目> ビッグバン説(さらにインフレーション説)ベースで、宇宙の体積が有限、無限、どちらもあり得るとしているのです。

と書きましたよね? これに加えて、

二度目> それなら、宇宙の初期の膨張速度を無限大とするか(かなり無理がある)、一点ではなく無限大の体積、かつ無限大の密度から開始した(観測可能な宇宙の範囲では一点からの開始でよい)として扱うしかなさそうである。

と書いてありますよね? 読んで頂けてないのでしょうか? 読まないなら読まないで構いませんが、読まずに聞き返さないようにして頂きたいものです(読んでいながら、であればちょっと論外だが、そうではないと思いたい)。

> わたくしは大学に勤務したことは御座いません。

 そうですか。多少、安心しますね。

投稿日時 - 2015-10-24 18:38:29

お礼

もう聞き返しませんのでご安心ください。

有難うございました。

投稿日時 - 2015-10-25 00:03:35

ANo.5

>素人向けにご説明いただけたら有り難いです。
それがあの番組のコンセプトですが?

この番組の以前の放送でその辺の解説を含んだ放送があったはずです。
過去5年分くらいを漁れば見つかるんじゃないかな?
ザ・ユニバースとかコズミックフロントというサイエンス番組でもやっていたと思う。
八神純子の「Mr.ブルー」がテーマ曲のNHKの番組(タイトル忘れた。NHKスペシャルが企画される前)や、「宇宙 未知の大紀行」「神の数式」などでも扱っていたんじゃなかったかな?

投稿日時 - 2015-10-24 15:20:51

お礼

寡聞にしてNHKが宇宙(の容積)無限仮説の説明をしたのを知りません。

どうもありがとうございました。

投稿日時 - 2015-10-24 16:39:08

数学や物理学と縁のない市中のおっちゃんあたりが「宇宙空間は無限である!」と主張しても、別に驚かないのです。」←驚かしてる訳ではありません・・

無限のものが地上にあるのなら 宇宙は無限だと言っただけです・・

それも解からないあなたが 数学 物理学等と言うの?(笑)

投稿日時 - 2015-10-24 14:58:00

お礼

私は無限のモノは「形而下には無い」と思っているので、なぜ形而下における無限を唐突に仮説するのか、不思議に思って質もしました。

どうもありがとうございました。

投稿日時 - 2015-10-24 16:36:50

 理系の大学勤務ではなかったですかね。なぜこんな初歩的な質問を? 件の番組では一般向けにかなり単純化して説明していたようですけれど、何を単純化したか読み取れなかったのでしょうか?

> 正式な数学と物理学の教育を受けた宇宙物理学者の中にも宇宙空間無限仮説を支持する者がいるというのは新鮮な驚きでございました。

 特に問題はないですが? 宇宙の開始がビッグバンでかつ無限大の体積でも何ら問題ない。

> 宇宙空間無限仮説を支持する学者たちは、一般に支持されているビッグバン仮説をも否定するのでしょうか?

 するわけないですよ。そりゃ中には定常宇宙説の支持者もいるんでしょうけどね。しょせん少数です。ビッグバン説(さらにインフレーション説)ベースで、宇宙の体積が有限、無限、どちらもあり得るとしているのです。

> 質問1:宇宙空間(の容積)無限仮説支持者はビッグバンを否定し、宇宙の誕生をどのように考えているのでしょうか?

 ビッグバン説(さらにインフレーション説)でいいです。

> 質問2:宇宙空間(の容積)無限仮説支持者は宇宙背景放射の赤方偏移の原因をどのように説明するのでしょうか?

 どこでどう混乱したかは分かりませんが、宇宙背景放射の赤方偏移ではないです。恒星や銀河の赤方偏移です。宇宙背景放射は宇宙の膨張による冷却の話です。

 要は膨張宇宙ですよね。無限大のものが膨張しても何ら問題ないですよ。

> 宇宙物理学者の少数が主張する宇宙空間(の容積)無限仮説をご存じの方より、素人向けにご説明いただけたら有り難いです。

 宇宙が平坦に開いている、もしくは馬の鞍型とも呼ばれる平面より開いている宇宙なら体積は無限大。それだけの話です。フリードマン宇宙の3タイプとして、ずっと以前から知られているものです。少数なんてとんでもない。どれもあり得る、が正しい見解ですよ。

 宇宙が閉じていて体積が有限であるモデルなら、いわゆる「宇宙が一点から開始して膨張」というモデルが、イメージ通りにシンプルに扱える。

 しかし、現在の宇宙はどうやら平坦らしい(フリードマン宇宙としては無限小の発生確率、このためインフレーション説が出て来る一因となった)。それなら、宇宙の初期の膨張速度を無限大とするか(かなり無理がある)、一点ではなく無限大の体積、かつ無限大の密度から開始した(観測可能な宇宙の範囲では一点からの開始でよい)として扱うしかなさそうである。

 観測可能な宇宙をできるだけ観測した範囲では宇宙は平坦。これが観測可能な宇宙外でも同じなら、この宇宙は無限大の体積を持つとするしかない。もしそうなら、理論的な扱いは難しくなりそうだ。しかし宇宙が観測可能な宇宙の外では閉じていれば、理論的な扱いは簡単になりそう(本当に簡単になるかどうか、まだ理論が足りない、例えば量子重力理論)。

 その程度の話ですよ。「数学や物理学と縁のない市中のおっちゃんあたり」では分からなくても仕方ないですがね。

P.S.

 念のため、書き添えておきます。平坦もしくは馬の鞍型で体積有限でもいけなくはない。宇宙の開始が閉じた宇宙のように、文字通り一点から始まったことにできる。ただし、それなら宇宙に行き止まりの壁を設定する必要がある(例えば球体の球面)。そんなことを示唆する数学解は今のところ全く得られていないし、得られる見込みも全く立たない。そのため、そんな仮説を支持する人は事実上いない。

投稿日時 - 2015-10-24 14:55:44

補足

わたくしは大学に勤務したことは御座いません。

投稿日時 - 2015-10-24 16:37:19

お礼

どうもありがとうございます。

インフレーション当時の宇宙(の容積)は有限だったのではないのでしょうか?

有る時点で有限のモノが時間を経たのちに無限になるような説は数学的に否定されるのではないでしょうか?

それともインフレーション以前も宇宙(の容積)は無限であったとしても、ビッグバン仮説と整合するのでしょうか?

投稿日時 - 2015-10-24 16:36:34

それを調べるには宇宙の果てに行かないと立証出来ない・・

けれど 神は 地上でも 宇宙が どんなものであるかを示しています・・

例えば「円周率」・・ 円周率が無限なら宇宙も無限・・

円周率が割り切れたなら 宇宙は有限です・・

他にも あるのだが とりあえず 此処まで・・

投稿日時 - 2015-10-24 14:14:50

お礼

投稿どうもありがとうございます。

繰り返しに成りますが、
数学や物理学と縁のない市中のおっちゃんあたりが「宇宙空間は無限である!」と主張しても、別に驚かないのです。

投稿日時 - 2015-10-24 14:33:13

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