「無限の宇宙がさらに膨張するとはどういうこと？」を専門家がわかりやすく解説・・・という記事の紹介です。
これ、ずっと良く分からなかったんですよね。
宇宙に隅っこがあるって事ですよね？膨らむって事は。
隅っこがあるってことは、その外に空間があるってことですよね。
膨らむって事は、その外の空間ってまだ余裕あるって事ですよね。
もうね、全然わからんのですよ、全部宇宙でいいやん？とか思うんですけど、それでも膨らむってなんなのよ？ってなるわけです。
宇宙が無限か有限かは専門家でも意見が分かれるテーマですが、宇宙の観測記録から宇宙が膨張をしているのはほぼ間違いないと考えられています。既に宇宙が無限だとしたら、それがさらに広がるというのはどういうのことなのか、広がる宇宙の外側はどうなっているのかといった疑問に、アメリカ・クイニピアック大学の物理学講師であるニコール・グラヌッチ氏が答えました。
宇宙が膨張している、というのは観測の結果、間違いのない事実のようですが、人類は天動説とか観測の結果間違ってきている事例もあるので、もしかしたら全然違うのかもしれませんよね。
まぁでも、宇宙は膨張しているらしいです。
よくわからんけど。
そうそう、
『宇宙が無限だとしたら、それがさらに広がるというのはどういうのことなのか、広がる宇宙の外側はどうなっているのかといった疑問』
これを僕も知りたいんです。
◆宇宙の膨張
グラヌッチ氏によると、宇宙が膨張するイメージは、ちょうどマフィン生地が膨らむのと似ているとのこと。生地をオープンに入れて焼くと膨らみ、生地の中に入れたチョコチップやブルーベリーは互いに離れていきます。この時、マフィン生地は宇宙、ブルーベリーは人類が住む天の川銀河、別のブルーベリーは他の銀河というわけです。
うーん、わかったようなわからんような説明だけど、そうだとすると、地球と太陽の位置もちょっとずつ離れてるってこと？
宇宙旅行とか可能になったとして、別の太陽系に旅行にいくのが、ちょっとずつ離れていってる、みたいな事なのかな。
ハワイが少しずつ日本に近付いてるとか、そういうのと似たような感じなのかな。
あ、地球の中は地殻変動だから膨張しているというのとはまた違うのか。
膨らむマフィンと宇宙には1つだけ違いがあります。それは、マフィンを焼くと生地はマフィンカップに対して膨らむ、つまり上に向かって大きくなるのに対し、宇宙には上下左右の方向も膨張の基準となる場所もないので、ただそれ自体に対して膨張するということです。
これは「北極のさらに北はどっちの方向か？」というようなもので、物理学と天文学の教授として長年宇宙を研究してきたグラヌッチ氏にも、直感的には理解しがたいとのこと。
宇宙には膨張の基準となる場所もない・・・という事自体が、さっぱりわからん。
うーん・・・。
でも膨張しているんでしょう？
基準ないのに膨張している・・・
宇宙には上も下も左も右もない・・・。
うーん・・・。
宇宙に出たとしても、僕の右手は右手で左手にはならないわけですけど、そっか、それは僕自身を基準にしているから左右を判定できるのか。
宇宙には上も下も左も右もない・・・
うーん・・・
でも膨張していると・・・。
宇宙の膨張をイメージするもうひとつの方法は、他の銀河が天の川銀河から遠ざかっていくのを想像することです。天文学者は他の銀河が地球から遠ざかっていくのを観測することで、宇宙が膨張していることを知ることができ、膨張する速度も計算することができます。これにより、膨張する対象がなくても宇宙の膨張をイメージできます。
あ、なるほど、地球から他の銀河が遠くなっているから膨張している、という事か。
宇宙はあらゆる方向に向かって膨張しており、重力の影響でこちらに近づいてきているアンドロメダ銀河のような例外を除けば、ほぼすべての銀河は天の川銀河から遠ざかっています。そして、天の川銀河もよそから見れば遠ざかっていく銀河の1つです。
なんだ、全部遠ざかっていっているのかと思ったら、近づいてる銀河もあるんだ・・・。
うーん、本当に膨張してんの？
膨張しているってことは、真ん中の方はどうなってんだろ、なんか生まれてんだろうか・・・。
だいたい、宇宙が膨らむって何なの？
空気とかないんですよね。
何が満たされていて、何が膨らんでんの？
◆膨張する宇宙の外側
物理学者のアレクサンダー・フリードマンは1922年に、宇宙が伸び縮みすることを数学的に証明し、宇宙は静止していて不変だという当時の常識を覆しました。そして、1929年には天文学者のエドウィン・ハッブルが遠方の銀河の観測によって宇宙全体が膨張していることを突き止め、その膨張率を詳しく計算しました。
現行の宇宙論では、宇宙は138億年前のビッグバンに始まり、現在も加速膨張しているとされています。そのことを説明するために、多くの科学者は「膨張ファンネル」と呼ばれる漏斗状の宇宙のイメージ図を使います。
宇宙が伸び縮みするって事は、膨張の逆もあるわけですよね？
膨張だけしてんの？なんで？
宇宙って、漠然と球体だと思ってたけど、漏斗状なんだ！
以下の図の左端は宇宙の始まりで、右に向かうごとに時間が進みます。円すいがだんだん広がっているのは、宇宙が膨張していることを表しています。
みなさん、これが宇宙だそうです！
うーん、なんか違う感が半端ない（笑）
右に行くほど時間が進んでいる・・・という事は、左端がいわゆるビッグバンが起こった場所？時間？って事ですよね。
時系列？年表？
ということは、この宇宙の図を右から左に動く事ができたら、時間を逆行できるってこと？
うーん・・・
では、この膨張ファンネルの外側に何があるのかという疑問については、いくつかの説が提唱されています。例えば、宇宙は複数あるというモデルものそのひとつです。
この多元宇宙論は、非常に小さなスケールの世界を記述する量子力学と、宇宙などマクロな世界を支配する重力を統合できてないという、現代の物理学の課題を解決する努力の中で生まれました。
量子の世界で物がどのように振る舞うのかは、確率と量子化、つまり固定化されたエネルギー量に依存します。グラヌッチ氏によると、マクロの世界のエネルギーが、調光ダイヤルで無段階に変化するライトの明かりだとすると、量子化されたエネルギーはオン・オフスイッチのある電灯のようなものだとのこと。
多元宇宙というのは、この宇宙の外側の空間にある宇宙の事？
もうね、この記事の説明がどんどん難解になっててさっぱり分からんのですよ（笑）
人類が日常的に見るマクロの世界では、物は量子化されておらず、連続的なエネルギー量を持っており、突然現れたり消えたりもしません。しかし、量子レベルで重力を研究しようとすると、重力が量子化されていると仮定しなければならず、それを裏付ける観測データは得られていません。
まず、量子レベルで重力を研究っていう時点で意味がわからないんですけど、まずそれは横に置いといたとしても、何言ってんのかさっぱりわからん（笑）
この2つの理論体系をつなげる方法のひとつが、先述の多元宇宙論です。科学者たちは、この宇宙の他にも宇宙があり、その宇宙の重力がこの宇宙にも影響していると仮定することで、量子力学と重力の矛盾を解決しようとしています。
グラヌッチ氏は、学術系ニュースサイト・The Conversationの子ども向け特集であるCurious Kidsに寄稿したこの記事の締めくくりで、「いずれにせよ、宇宙は膨張し続け、天の川銀河と他のほとんどの銀河の間の距離は時間とともに長くなっていきます」と述べました。
宇宙自体にも重力があるって事なのかな・・・
宇宙の中にある恒星の重力が影響しているって事？
うーん・・・
だいたいが重力ってなんだ？（笑）
まぁ、とにかく宇宙は膨張してるんだ、という事らしいです。
ぜんぜんわからんかったけど（笑）
重力（じゅうりょく、英: gravity）とは、以下の概念のいずれかを指して用いられる。地球上で物体が地面に近寄っていく現象や、それを引き起こすとされる「力」[1]。人々が日々、物を持った時に感じているいわゆる「重さ」を作り出す原因となる力。
物体が他の物体に引きよせられる現象。および（その現象は《力》が引き起こしていると見なす場合の）その「力」。
その物体の質量によって生じる時空が他の物体を引き寄せる作用。
重力に関する言葉は、英語の gravity の頭文字を取って G と略されることがある。たとえば、物理学の文献においては慣習的に、天体の表面重力を小文字の g、万有引力定数を大文字の G を用いて表す。日本語の「重力」は、オランダ語の zwaartekracht を「zwaarte（重さ）」と「kracht（力）」に分けて意訳されたものである。また、重力の働く場所が一点に集中したと考えたとき、それは重心である。
重力は、ものを地球などの中心に向かって引き付ける力を指す。
物体が他の物体に引きよせられる現象・・・。
重力って、地球の中心に引っ張られる力だけの事じゃなかったんだ・・・。
重力という表現は、宇宙論などの領域では万有引力と同一として扱われることがある[2]。
地球上のことについて論じている場合は、地球上の物体に対して働く地球の万有引力と地球自転による遠心力との合力を指している[2]。また、人工衛星のように、地球の自転とは無関係な物体の運動について論じている場合は、遠心力の成分は除いて扱うことになる[2]。
地球上で質量が 1 kg の物体に作用する重力の強さは、約 9.8 N でほぼ一定である[2]。だが、精密に調べてみると重力の度合いは地球上の場所により、あるいは時間によっても変化している[2]。
加速度の単位は国際単位系においてはメートル毎秒毎秒 (m/s2) であるが、日本の計量法は特殊の計量である「重力加速度又は地震に係る振動加速度の計量」に限定して、CGS単位系における加速度の単位である「ガル (Gal)」および 10-3 (1000分の1) のミリガル (mGal)の使用を認めている。1 Gal = 0.01 m/s2 = 0.01N = 1 cm/s2 である。
あぁ、ダメだ重力もよくわからん（笑）