最近、私たちは、読者の 1 人であるジョバンニ ブルーノ ジュニアから興味深い質問を受け取りました。私たちのウェブサイトの記事、具体的には「 というタイトルの記事を読んだ後、 」 —、ジョナンニは、私たちが述べた情報、つまり、観測可能な宇宙直径が約900億であることに興味を持っていました。
しかし、読者が指摘したように、私たちの宇宙が 137 億年前にの結果として誕生し、それ以来(つまり、秒速 30 万キロメートル弱で膨張) を続けているとしたら、真空）、光より速く移動できるものは何もないことを考えると、一体どうやって宇宙はこれほど成長することができたのでしょうか？
ジョバンニによれば、この論理に従うと、宇宙の直径は 900 億光年ではなく、140 億光年弱になるはずです。そして、推測に関する限り、ここでは「観測できない」宇宙の大きささえ考慮していません。 、、、無限に、そしてそれを超えて拡張することができます…それでは、どのようにして拡張するのでしょうか?
始める前に
観測可能な宇宙に戻ると、宇宙がその年齢よりもはるかに大きい理由をよりよく理解するには、まずに取り組む必要があります。たとえば、真空中で光がどのように振る舞うか、さらには少しのなどです。結局のところ感覚。
これは、宇宙の膨張を理解するには、「赤方偏移」と呼ばれる概念を含むいくつかの概念を理解する必要があるためです。赤方偏移とは、基本的に、発光源と観測者の間の相対速度に関連して光波がどのように振る舞うかを指します。 。さあ行こう？
いくつかの点を明確にする
授業とを覚えておかなければなりません。 — 黒は色の欠如を表し、白は逆にすべての色の組み合わせに対応することを学びましたよね?色は特定の光の周波数で振動する電磁波にすぎません。私たち人間が認識できる最長のものは赤、最短のものは紫です。
なぜなら、光がどのように伝播し、物質と相互作用するかについての知識があれば、物体の温度、組成、さらには空間内の位置など、物体に関する多くのことを決定できるからです。そして、宇宙における物体の位置について言えば、 研究したことも忘れてはなりません。 から完全な説明を確認できます。
これは一般に音波の伝播方法に関連していますが、同じプロセスは、特定の宇宙源から発せられる光が電磁スペクトルの一方または他方の端に向かう傾向がある理由を解明するのに役立ちます。落ち着いてください…すぐに説明します!ドップラー効果は、物体の移動方向に基づいて波長の軌道がどのように変化するかを教えてくれます。
したがって、物体が私たちと反対の方向に動いているとき、光の波長は「伸ばされ」、赤（長くなる）傾向にあるように見えます。物体が私たちに向かって移動しているとき、波長は圧縮されるため、青っぽく（短く）見えます。ここで「赤方偏移」が登場します。
広がる宇宙
天文学者たちが、銀河が発する光に基づいて、銀河と私たちとの間の距離を測定し始めたとき、銀河から発せられる波長が赤に向かう傾向があり、銀河が私たちとは逆の方向に動いていることを示していることに気づきました。しかし、科学者たちは別のことに気づきました。
宇宙の銀河や他の星が私たちの方向とは逆の方向に動いているという事実に加え、天文学者らは赤方偏移も増加していることを観察しており、これはこれらすべての天体がますます速く私たちから「逃げている」ことを示しています。拡大しています。
赤方偏移の観測では、銀河が宇宙の遠方にあるほど、観測可能な宇宙の端に向かってより速く移動していることも示されました。しかし、この情報は単なる好奇心です！宇宙が膨張していることをどのようにして発見したかを説明したところで、宇宙の年齢と大きさの間の混乱に移ってみてはどうでしょうか?
あることは別のこと、別のことは別のこと
私たちが宇宙の観測可能な限界について話すとき、それは観測できない宇宙、つまり私たちの頭で理解できる範囲をはるかに超えた宇宙も存在することを意味します。参考までに、この観測可能な部分には、存在するすべての星、つまり 250 億個の銀河群、3500 億個の大型銀河、7 兆個の矮小銀河、および約。
さて、これらすべてが差し渡しわずか 137 億光年の宇宙に存在していると想像してみてください。ここから、宇宙の大きさと年齢の間の混乱が始まります。実際、宇宙が約 140 億年前のビッグバンから誕生したと仮定すると、この理論によると、すべての始まりにおいて、時空は光の速度より速く膨張し始めたということは誰もが知っているわけではありません。
この期間は宇宙のインフレーションとして知られており、とりわけ宇宙が年齢よりも大きい理由が説明されています。ビッグバン理論によると、宇宙は瞬く間に、異常に高密度で高温の点から、信じられないほど巨大で粒子に満ちたものになり、時間が経つにつれて、存在するすべてのものを形成し始めました。
なぜなら、初期のインフレが沈静化した後、それに伴って宇宙の膨張も減速し、今日科学者たちは、 として知られる神秘的な（そしてまだ仮説の）力のおかげで宇宙の膨張が起こり続けていると信じているからです。しかし、最も興味深いのは、科学では膨張の背後にあるメカニズムをまだ説明できていないにもかかわらず、膨張が光の速度よりも速く起こっているように見えることです。
そして、冒頭で光の速度より速く移動できるものは何もないと言いましたが、宇宙の膨張速度は物理法則を破るものではありません。これは、アインシュタインによれば、いかなる物体も光速を超えることはできないが、これは時空が超えられないという意味ではないからです。
したがって、実際に何が起こるかというと、銀河、星、惑星、その他存在するすべてのものは宇宙を旅しているのではなく、むしろ宇宙とともに膨張しているということになります。これは、物質が空間を移動するのではなく、宇宙に「引きずられる」ことを意味し、その結果、銀河間の距離が増加することになります。ただし、銀河間の距離が重力に屈しない限りは増加します（そして銀河は終わります）。上に衝突します）。
どうですか？
拡大に関するこのすべての話をよりよく理解するには、あなたが大きな道路の上にいて、その始まりも終わりも見えないと想像してください。さて、この道沿いにちょうど 1 メートル離れたところに人がいて、あなたが位置「0」にいると想像してください。あなたの前に「1」という人がいて、その後ろに「2」、「3」という人がいます。そしてあなたの後ろには、「-1」、「-2」、「-3」などが両方向にあります。
しかし、この道は弾力性があり、徐々に両方向に伸び始めます。そして、あなたの前の人々と後ろの人々が、彼らが歩いていないのにどのように前後に動き始めるかがわかり始めます。それらはまだその場に残っています。
道が伸び続けると、あなたから最も遠い人たちが、たとえ一歩も歩いていないにもかかわらず、ますます遠ざかり、より速く移動しているように見えることに気づくでしょう。さて、車が同じ道路を走り始めると想像してください。終点に到達したとき、車の走行に伴って道路が拡大するため、移動時間が通常よりもかなり長くなることに同意しますか?
宇宙の場合、光は約 140 億年にわたって宇宙を通過し、140 億光年近くを移動しましたが、その同じ光を発した爆発も、その間ずっと同じ方向に進みました。したがって、観測可能な宇宙はその年齢と同じ大きさではなく、実際にははるかに大きいのです。