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宇宙背景輻射を基準にすると、地球は370㎞/秒で移動しているらしいけど、宇宙背景...

正多角形さん

2016/6/1810:25:28

宇宙背景輻射を基準にすると、地球は370㎞/秒で移動しているらしいけど、宇宙背景輻射って「静止系」なんですかね。相対性理論に反しませんかね。

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cap********さん

2016/6/1810:50:53

「大地を基準にすると、電車は時速100kmで移動している」

というのと同じ話。別に、相対性理論に反してはいない。

相対性理論としては、俺を基準にしてもいいし、あんたを基準にしても構わないが、大地を基準にするのが、多くの人にとって一番わかり易いだろうということ。

大地が「静止系」でないことは言うまでもない。

  • 質問者

    正多角形さん

    2016/6/1811:11:26

    宇宙背景輻射が「絶対的な座標」でないとしたら、どうしてあらゆる方向に一定の速度で伝わっているんですかね。

    それぞれの宇宙背景輻射が、色んな速さのそれぞれの空間を伝わるなら、色んな速さの宇宙背景輻射がある筈ですよね。

    そうしたら、地球の宇宙背景輻射に対する速度は求まらないですよね。


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qqq********さん

2016/6/2511:28:00

宇宙の背景放射が静止系とは思えません。
これは最初に宇宙が広がった時の光の群れの集団が、今遅れて観測されているとされてます。
最初の時の広がった速さは光の何万倍も超えていたか分かりません。
このような動きから発せられたものが静止系になる筈はありません。
138億光年も遠くから来たので、余りにも遠くで動きとして見るのではなくて壁のように見立てて、それを基準に地球の動きを言ったのかもしれません。

ところで私は、宇宙背景放射が占める関係で回答しているので載せてみます。
空間が広がった事が現在宇宙観の根幹ですが、私は空間は広がって事がない見方です。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1115918987...

ところで私の考えのように、 単に物質の方だけが広がった解釈で背景放射を見てみます。
これでは違った状況になります。
物質が広がった速さでも,最初は光の速さを何万倍も超えたかもしれません。
そして特異なのは,銀河は最初から塊であった事です。

そして広がったのは物質だけという事でした。
これですと最初は物質も光の速さを遥か超す事になるのですが,そして光が遅れて届いたのがマイクロ波の背景放射です。

これは荷台からボールが落ちた時には,荷台の速さで同じ方向にボールは進みますが,光は発せられる現象では物質から落ちるような状況です。
ボールでは慣性の法則で荷台の方向に進みますが,光は物質のような動きはしてません。
発せられた瞬間に光速で進むのです。
物質が幾ら光の速さを越していても,発せられた瞬間にそこから光速になります。
ただ物質の速さが余りにも速い為に,極端に波長が伸ばされる事になります。
これ故マイクロ波になります。
荷台から落とされたものがボールではなくて,光はいわば粘っこい餅のようなものです。
ボールだと一緒に荷台の進んだあちらに動いて行ってしまいます。
ところが光は落とされた瞬間にそこに粘つくようになった姿で,そこから光速になるのです。
光速を超えた物質から落とされた光だったので,銀河としての形もハッキリしないか,それは未だ全体の物質が広がる過程で銀河としての形も分化されていない為かもしれません。

それから違う事情の思考もあります。
これは光を超えていた物質の速度が,光の速さに遅れて来た時に,既に外に出ていた光が,斜めに出ていた部分で,遅れた物質の存在する方に引かれたという現象です。
物質全体では球体で広がったと仮定出来るからです。
これは壮大な重力レンズの仕組みのようにして,光が曲げられて内側に入って来たものがマイクロ波になった見方になります。

2016/6/1820:53:41

もし地球が宇宙背景放射に対して370km/s で等速直線運動をしているなら、絶対空間があることになってしまうと考えます。しかし、公転や太陽系が銀河の中心を回る運動は加速度が加わっていますし、銀河の運動も加速度を含むなら多少のムラを検知してもそれは絶対空間に対する相対速度ではないと考えます。


参考
--------------------
マイクロ波宇宙背景放射は一様であるという特徴を持っている(図は天球図で、背景放射の強度を濃淡で示している。一番上が一様な成分)。しかし、180度で反対称な、つまりある方向からの強度が+δなら、その180度異なる方向からは-δの強度であるような、1/1000程度ごく小さい揺らぎを含んでいる事が分かっている(中の図はこれだけを抜き出したもの。その対称性から双極子成分と呼ばれる)。

太陽が我々の銀河の中を約220km/秒の速度で回転し、我々の銀河が乙女座銀河団の方向に250km/秒程度で運動している。これらを加えると太陽はほぼ400km/秒の速度で宇宙背景放射に対して運動していることになり、この運動は太陽が向かっている方向からの背景放射の波長は青い方へずらし、その反対方向からくるものは赤い方へ、ずらしたことに相当している。

一番下の図はこの双極子成分をさらに除いた後に残る程度の揺らぎを示している。

(http://th.nao.ac.jp/MEMBER/tomisaka/Lecture_Notes/Astronomy/Cosmolo...

もし地球が宇宙背景放射に対して370km/s...

catbirdさん

2016/6/1820:21:51

地球には、あらゆる方向から宇宙背景輻射が届いています。質問者さんがお尋ねの図は、それを表したものです。

ですから、球体の中心から球体の内面を見ているのと同じです。球体の内面の図を切って平面にした図です。

したがって、地球から宇宙背景輻射を観察した場合、楕円の左端と右端が繋がり黒い部分は無くなり、360°全ての方向から宇宙背景輻射が降り注ぐのを観察することになります。

余談ですが、私は真空には宇宙背景輻射(光)を一定速度で伝える実体があると考えています。

宇宙背景輻射を基準にすると、地球は370㎞/秒でその中を移動していることが確認されています。
宇宙背景輻射は前述のとおり、様々な方向から地球に届きます。それぞれの宇宙背景輻射(以降光と表現します)が、それぞれ異なる速度で移動する空間を伝わっていたらどうでしょう。

つまり、それぞれの光が相対的に速度0、-c/2、c/2等々で移動する異なる空間を伝わるとしたら、あらゆる方向から届く光の中を地球は370㎞/秒で移動しているとは言えません。

光が「ある1つの空間」の中を光速cで伝わっているからこそ、その空間に対して地球は370㎞/秒で移動していることが分かるのです。その「ある1つの空間」が「相対的静止系」です。

では、光を一定速度で伝える実体は何でしょうか。
現在の物理学では、「超ひも理論」が最も有力視されています。そして、宇宙を次の様に想定します。
宇宙開びゃくの瞬間、宇宙は非常にエネルギーの高い状態にあり、個々の「超ひも」は自由に空間を動き回っていました。しかし、宇宙のエネルギーが、100GeVになった時、「超ひも」は第三回目の相転移を起こしました。相転移とは、水蒸気が冷えて氷となる様な現象を言います。水蒸気として自由に動き回っていた水の分子は、冷えて相転移を起こし氷の分子として固定され、もはや自由には動き回ることが出来なくなります。

ここからは、オリジナルです。
ビッグバンの初期には、「超ひも」は光速を超えて自由に移動していました。しかし、宇宙のエネルギーの低下に伴い、宇宙は相転移を起こし、「超ひも」は固定され網状に繋がったと考えます。

そして、その「超ひもの網」の上を、物質や光及び重力・電磁力・強い力・弱い力の4つの力は、振動として伝わると考えます。つまり、物質が移動して見える現象は、実は超ひもの物質としての振動が、次々と隣の超ひもに伝わる現象であると思います。そして、「超ひも」の振動自体が光速で伝わるので、何ものも光速以上で伝わることは出来ないのです。

超ひも理論では、物質も光も一本の超ひもの振動として表現されます。超ひもの長さをプランク距離Lと言います。振動が超ひもの端から端まで伝わるのに要する時間をプランク時間Sと言います。超ひもの振動は光速Cで伝わります。従って、
光速C=プランク距離L÷プランク時間S=L/S= 1.616199×10-35m÷5.39106×10-44秒=299,792.5㎞/秒となります。

ここで注意したいのは、1本の超ひも上を光は光速で振動として伝わることです。そして、真空中も同じ光速で光は伝わります。これは単なる偶然でしょうか。
真空中には、超ひもが繋がったものがあり、その上を光はそのまま光速で伝わっていると考える方が自然です。

上記で述べた通り、幾ら光の質量が0でも、光が粒子なら、エネルギーを加えると更に幾らでも加速するはずです。なぜ、光の速度は299,792.5㎞/秒が限界なのか、そのヒントは1本の超ひも上を伝わる光の速度が光速であることにあると考えます。

本来は、物質も光と同様に光速で「超ひもの網」上を伝わろうとします。しかし、「超ひもの網」である空間にはヒッグス場があり、物質がその中を移動すると、ヒッグス粒子が生じ物質にまとわり付き動き難さである質量を与えます。その為に、物質は光速未満でしか動くことが出来ないのです。

私は、この理由により物質は光速未満でしか移動出来ないと考えます。相転移する前の宇宙は、超ひもが繋がっておらず、自由に飛び回っていたので、光は光速を超えて移動することが出来ました。インフレーション理論でも、宇宙開闢の一瞬あらゆるものは光速を越えた速度で飛び散ったと考えます。その後、宇宙は相転移し、超ひもが網状に繋がったので、光は光速で真空中を伝わる様になりました。

この様に、光も物質も全てのものは「超ひもの網」上を波として表されます。超ひもの振動自体が光速cで伝わるので、何ものも光速を超えて移動することが出来ないのです。


しかし、これは相対性理論が否定する「絶対静止系」ではありません。光を一定速度で伝える実体が空間の中でどの様に動いているか分からないからです。

詳細は、下記のホームページを参照下さい。
http://www.geocities.jp/labyrinth125064/nyutonnnobaketu.html
http://www.geocities.jp/labyrinth125064/kousokudeidousitatokinobuss...

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