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宇宙マイクロ波背景放射(cosmic microwave background (radiation); CMB、CMBR) ...

nig********さん

2011/3/1020:21:55

宇宙マイクロ波背景放射(cosmic microwave background (radiation); CMB、CMBR)
に対する地球や太陽の相対速度はどのように求められているのか?


標準的な宇宙論によると、CMBは宇宙の温度が下がって電子と陽子が結合して水素原子を生成し、宇宙が放射に対して透明になった時代のスナップショットであると考えられる。これはビッグバンの約40万年後で、この時期を「宇宙の晴れ上がり」あるいは「再結合期」などと呼ぶ。この頃の宇宙の温度は約3,000Kであった。この時以来、輻射の温度は宇宙膨張によって約1/1,100にまで下がったことになる。宇宙が膨張するに従って CMBの光子は赤方偏移を受け、宇宙のスケール長に比例して波長が延び、結果的に輻射は冷える。

☆CMBのもう一つの顕著な特徴は、非常に高い精度で等方的であるという点である。ごくわずかな非等方性は見られるが、最も大きな非等方成分は双極成分(180度スケールのずれ)であり、その大きさは単極成分(全体の平均)の 10-3 程度である。

この特徴は地球がCMBに対して約700km/sで運動していることを示している。
(上記引用)

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編集あり2011/3/1020:53:48

ドップラー効果によって求めます。宇宙背景放射はどの方向も同じで、10万分の1程度の揺らぎしかありません。ですから特定の方向で青方偏移し、その反対側で赤方偏移しているなら、光のドップラー効果が発生しているということです。たまたまその方向からの光がドップラーシフトしているということは可能性としてはあっても考えにくいのです。進行方向から少しずれた方向の光も、ドップラーシフトしますし、反対側が同じようにシフトしているとなればなおさら否定することが難しくなります。

以上から青方偏移している方向へ地球が進んでいるということです。
またどれくらいずれているかを調べれば移動速度を割り出せるのです。

【勘違いする人もいるかもしれないので・・・】

この方法によって求められた移動速度は、”空間内の絶対速度”を求めているわけではありません。あくまでも”背景放射に対する相対速度(正しい表現とは言えないが・・・)”を求めているのです。だから慣性系の概念が否定されたわけでも、特殊相対性理論の反証になるわけでもないのです。

質問した人からのコメント

2011/3/12 10:47:32

詳しく丁寧な回答ありがとうございました。
大変参考になりました。

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