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【めざせ東大 !?】 2017.08.21 (Mon)

宇宙の膨張は光速を超えるのか?


ハッブルの法則(PNG)
膨張する宇宙のイメージ (『ハッブルの法則』)


 夏休みも終盤。ちびっこの皆さん、いかがお過ごしでしょうか。宿題は終わりましたか?
 まだの人、みんな大好き 「うちゅう」 について考えたので、「なつやすみの自由研究なう。」 に使っていいよ――。


 ――この宇宙空間は、今も絶え間なく膨張しつづけています。
 その広がっていくスピードは観測地点(地球)から遠ければ遠くなるほど速くなり、宇宙の果て(とその先*)になると、光速をも超えるスピードで広がっているのだそうです。(天文学者ハッブルが、銀河が遠ざかっていく様を実際に観測したので、これを 『ハッブルの法則』 といいます。)

 でもでも、「光の速さを超える」 なんてできるの!? アインシュタインの 『相対性理論』 と矛盾するんじゃないの!? ・・・それが疑問のはじまりでした。


 しらべてみると、宇宙空間にある“物質”は光速まで加速することはないけど、宇宙“空間”そのものは光速を超えてもいいんだそうです。それが 『相対性理論』 なんだそうです。

 地面が動いているだけで、上に立つ人間は超光速じゃないってことなのか?
 でも、「宇宙の果て」が超光速で遠ざかっているという事は、「宇宙の果て」の側から見れば、地球も超光速で動いているということじゃないのか?


 疑問が疑問を呼んでいまいち納得いかないけど、それ以上はぼくのアタマと夏休みでは理解しきれません。
 頭のやわらかいちびっ子たち、だれか噛みくだいて説明してください!


 ≪とにかくこれだけは理解した≫
◆「*宇宙の果てとその先」・・・光速を超えて広がっていくということは、その光が地球に届けられるスピード以上に遠ざかっていくということ (エスカレーターを逆に歩いても進まないのと同じ理屈)。「光が届かない」イコール「見えない」ことなので、そこが地球から見た「宇宙の果て」になる 。ただし決して見えないだけであって、「その先」 も存在する。(宇宙で一番速い“光”すらやって来ないので、電波だなんだで観測もできない。)

◆今も銀河が四方八方に遠ざかっているのを観測できたという事は、大昔は銀河どうしが近く、宇宙は狭かったということ。さかのぼって突きつめていけば、宇宙はある一点から始まったことになる。有名な 『ビッグバン理論』 は、この 『ハッブルの法則』 をもとにつくられた。

◆なお、我々がいる天の川銀河とお隣りアンドロメダ銀河など、 銀河どうしが近すぎると、お互いの重力で引き寄せあう。『ハッブルの法則』 とはそんな太陽系とか銀河系レベルじゃない、もろもろひっくるめた全宇宙スケールの話。


 
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