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2021/4/6 13:22

44回答

CMBの観測により「宇宙は平坦であることが分かった」について、下記①~⑤について教えてください。

補足

質問を補足させていただきます。 宇宙に曲率があってその一部が平坦に見えているだけであるというのが正しいなら、ビッグバン理論による宇宙の形(形が3次元球面でなくても関係なく)が想像ができます。 しかし、どこまでも平坦であった場合、宇宙の空間的広さは無限である可能性が出てきます。 その場合、ビッグバン理論を当てはめると、どのような宇宙の形が考えられるでしょうか? 例えば「空間が無限でも、星や銀河がある範囲が有限である」なのか「星や銀河も空間と同じように無限に広がっている」のかです。 前者の場合は、星や銀河がある部分だけが宇宙であると定義するなら、宇宙の中心も1点に決まり、果ても存在する事になります。(地球が中心付近になるという不自然さの問題と宇宙原理が大きく崩れます) しかし、後者の場合は、ビッグバンが無限の宇宙空間の全地点で始まった可能性が出てきて、宇宙の元々の形ですら想像が難しくなります。 たとえば、後者の場合でも「マルチバース」の考えを取り入れてうまく説明できる仮説が存在するのかどうか?とかです。

天文、宇宙 | 物理学68閲覧xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">500

ベストアンサー

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≫この質問をした理由は、宇宙全体が平坦であるという結果から宇宙の形がイメージできなくなったからです。 宇宙の形に関しては、現在も様々な仮説があるだけで検証はされていませんが、「ポアンカレ予想」というのがあります。 これによると宇宙は球体で、この世にある全ての物の基本形は8種類しかないという定理です。 この形というのはトポロジーという数学分野での分類です。例えばワイングラスと野球のボールは同じ形です。穴が空いてないからです。ドーナツとビールジョッキは同じ形です。 こうやって形を分類していくと8種類しか基本形がないことが分かるのです。 これを「サーストンの幾何化定理」と言います。

ThanksImg質問者からのお礼コメント

皆さん、回答ありがとうございました。 質問内容が多く、内容的にも回答しづらかったと思いますが、その中で丁寧に何度も疑問点をわかりやすく回答していただいた、naxさんをベストアンサーにします。 また、機械があれば、よろしくお願いいたします。

お礼日時:4/12 22:31

その他の回答(3件)

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あなたのご質問の直接の回答にならないのですが、私は今の科学と全く違う宇宙を考えて来ました。 ここの宇宙の空間は元から無限の広がりであっただけです。 ただし物質の広がっている限界がある考えはしてます。 こういう事で回答しているので載せてみます。 https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q13241196703?notice_type=ba ところで科学で空間が広がったという事で考えてみます。 宇宙が空間毎現れて広がっているとされているので、これでは風船をイメージ出来ます。 それで空間の広がりの限度があって、それが宇宙の果てだとすると、そこは皮部分のような所です。 宇宙が最初空間もなかったのですから、広がる空間はなかった所を押し続けて行った事になって、それでは皮の向こう部分は空間さえないところです。 物質もないので、光っている星も存在しないので真っ黒ではないかと思います。 ところで科学では宇宙の果てまで行ったつもりが、ここに戻って来ると言われてます。 しかし風船をイメージしたように、果ては真っ黒に行き当たるのではないかと思う訳です。 それが科学では風船の皮部分の上表面に沿って行ったような事になります。 これは地球を一回りすると元に戻るようなものだとも言っているからです。 しかしこれでは皮部分を一回りしたようなものですから、それは話の筋としては可笑しいと思います。 風船の中を通って行って、皮部分に行き当たるのではないでしょうか? それで風船で広がり始めた口があって、どんどん膨らむと後から現れて行く空間になって行きます。 ところでここから見て、全ての方角で銀河が遠ざかる速さが同じように見えてます。 それでここは宇宙の中心に近いとも言えます。 風船では真ん中の辺りです。 それで向こう果てが空間が広がり初めた最初の方だとすると、逆側の背中方向の果ては、広がった終わりの方に見えます。 このように広がった空間では順序のある空間です。 ところが科学ではそういう見方をしてません。 順序もなく何処も同じ条件だとしてます。 ところが空間がなかったのが、突然現れて広がった速さが正しくアッというような瞬間です。 60万年から2000万年位の間で、既に宇宙の果て138億光年まで広がったとしているからです。 この考え方でも、一応私の言うような順序がある空間です。 要するに138億年前が宇宙初めの頃と、果てが138億光年と見ているのは、空間がアッという間に広がったのと比べて、光が遥か遅れてやって来た為です。 これで今背景放射としてマイクロ波が観測されるのです。 ところが私の思考では物質の方だけが広がったのです。 この広がりも正しくあっというような期間で、宇宙の果て138億光年先に迄行ったのですが、そこから遅れて光がマイクロ波で届いていて、背景放射として見えている事では変わりがない事になります。 さて全ての物質が集まった圧縮密度の圧力は、内部の物質を全て押し潰したのですが、外側はそれほどの圧縮でもなく残ったで、ガス部分が多く囲った状態が考えれます。 それで広がって宇宙背景放射としマイクロ波が届いているのは、そういうガス部分のものの可能性があります。 それでそこでは未だ銀河の塊でない可能性もあります。 そこから内側に銀河の塊で分かれ出ていて、それが光の熱の塊であった最初の物として見えていて、それが一つの恒星の輝きのように観測されている原因と思えます。 クェーサと言われれる物です。

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質問者2021/4/11 23:19

回答ありがとうございます。 風船の話ですが、次元を1つずつ落として考えなければいけませんが、qqqさんはそれが全くできていないようです。 例えば、風船の表面のみが宇宙と定義した場合、宇宙は3次元ですが1つ次元を落として、2次元としてイメージする必要があります。 と同時に、風船の内と外は4次元空間ですが、1つ次元を落とすと3次元としてイメージする事になります。 そうする理由は、宇宙の形を考えるにあたり、人が認識できない4次元方向もイメージする必要があるためです。 1次元落としてイメージした風船の例の場合、私達が宇宙の中をどの方向に進もうが、風船の表面である2次元の方向しか進めませんし、その他の方向を一切認識できません。  つまり、風船の内側と外側の方向は元々4次元であり、認識するこも行く事もできないからです。 したがって、風船の例だと宇宙をどこまでも進むと一周する事になります。

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COBEによるCMBの観測は間違いだったことが指摘されています。衛星からマイクロ波を観測した場合、太陽と銀河系から放射されているマイクロ波が全天のほとんどを覆っているため、デジタルフィルタをかけてCMBの強度を得られたとしています。しかし、デジタルフィルタを通してみたCMBとされる強度分布は、その根拠がほとんどありません。マイクロ波は銀河・恒星だけでなく、星間物質からも放射されており、宇宙背景放射と分離することは原理的に不可能です。詳しくは下記の動画を見てください。 The Cosmic Microwave Background https://youtu.be/i8ijbu3bSqI

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質問者2021/4/6 17:50

回答ありがとうございます。 もしも、マイクロ波が太陽や銀河系からも放射されているとすると、その強度は太陽の方向や天体が密集している天の川方向では強くなりそうですが、それは聞いた事がありません、そうならないのはデジタルフィルタのせいですか?

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① 正しい。あくまでも、誤差を考慮しない、観測限界の向こう側も同じであると言う前提は必要ですが。 ② 無から誕生したなんて誰も言ってません。あくまでもそれは分かりやすい表現にすぎません。 無限の点から誕生したのであって、初めから無限なのです。 無限に続く線を直角方向に展開したようなものです。 ③ 正しくない。ちょっと何言ってるかわからないくらい。 ④ 同様。観測限界範囲でいえば、いつでも中心ですよ。 (1)と(2) は同じこと言ってます。 (1)の場合、曲率が0になるわけではないんで。 風船をいくら膨張させても、全体が丸いのはおなじです。 あくまでも、観測誤差を考えなければの話ですからねえ。

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質問者2021/4/6 14:57

回答ありがとうございます。 この質問をした理由は、宇宙全体が平坦であるという結果から宇宙の形がイメージできなくなったからです。 ④の回答のように「宇宙全体は平坦ではない」というなら、空間も閉じている事になり「宇宙には果ては無く有限の大きさを持つ」を意味するので理解できるのですが、 ①が正しいとすると、「宇宙には果ては無く無限の大きさを持つ」という意味になりますので、ビッグバン理論およびインフレーション理論では「有限の大きさから始まった」とされているため、矛盾を感じてしまいました。 そのため、③の質問のように空間が無限でも、星や銀河(物質やエネルギー)だけが有限なのかな?と考えるか無くなるので、 その結果、宇宙には1点の中心(膨張の中心)があり、かつ、星や銀河が存在する限界(=有限)があると考えるしかないのでは? と思ったからでした。 上記について間違いの指摘をお願いします。