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プラウディア上田店です。

昨日の続きです。
かなり長々引用してしまいましたが、ロマンですよね！


宇宙の大きさ
宇宙の大きさについて言えば、まだ分かっ ていないことが多い。ただし、（人類に分かっている範囲だけに限っても）宇宙は とてつもなく大きい。地球から理論上観測可能な領域（これを「観測可能な宇宙」と 呼んでいる）が半径約460億光年の球状の 範囲である（光年は距離の単位である）。 （大きさが直接の観測によって正確に分かっているわけではない。）宇宙の大きさをそこ に含まれるものとの比較によって感じてもらうために挙げると、典型的な銀河の直径でも わずか30,000光年にすぎない。隣どうしの銀河の間の典型的な距離はわずか300万光年にすぎない 。例えば、我々人類が属している 天の川銀河（銀河系。つまり地球から見て夜空に天の川として見えている銀河）はざっと100,000光年の直径であり
、我の銀河系に最も近い銀河のアンドロメダ銀河は、おそよ250万光年離れている 。「観測可能な宇宙」の範囲内に（範囲内だけでも）おそらく1000億個（(10 11 個）の銀河が存在してる 。

《地球上から見ることができる宇宙の大きさ》とは、我々 人間が物理的に観測可能な宇宙 の時空の最大範囲を指す表現である。宇宙は膨張し続けているため、宇宙の大きさを表現 するにはいくつかの単位がある。
「光を含む電磁波により人類が地球から観測可能な宇宙の果て」と言うと、我々 が観測できる光のなかでも、最も古い時代に光が放たれた空間のことを指している。この空間から光が放たれたとき、つまり約137億年前（宇宙の晴れ上がり直後）、この空間 （=観測可能な宇宙の果て）は地球がある位置から（地球を中心とする全方向に宇宙論的 固有距離において）約4200万光年離れたところにあった。そして当時この空間は、地球の位置から、光の約60倍の速度 で遠ざかっていた、とされる。この空間までの現在の距離である共動距離 (Comoving distance) は、約465億光年と推定されている。
宇宙の晴れ上がりの直後から約137億年の間に、宇宙は約1100倍程度に膨張したと考えられている。この空間は現在、光速の約3.5倍の速度で地球から遠ざかっており 、かつ宇宙が 生まれてから現在に至るまで（その膨張速度は）常に超光速を保っている。つまり現在 我々が電磁波によって観測できる天体の中には、その天体が生まれてから現在に至るまで常に超光速の後退速度となるものが存在する 。

「天体から放たれた 光が地球にたどり着くまでの時間に光速をかけたもの」は《光行距離》 (Light travel distance) と呼ばれている 。これは光が地球に届くまでの間に、光の旅した道のりを表す。光行距離では、電磁波により観測される宇宙 の果てから地球ま での光の旅した道のりは約137億光年と推定されている。これは光速に宇宙の年齢をかけ たものだが、この値は先に述べた2つの距離（465億光年、4200万光年）と値が異なって いる。なぜならば、光が地球に届く間に宇宙が膨張し、そのため光の道のりが延び、また 光を放った空間が遠ざかるからである。つまり光行距離はある時刻における空間上の2点 間の距離を指し示すものではない。天文学では光行距離を天体までの距離とみなすことが
多いが、それは現在の天体までの距離や、天体が光を放ったときの天体までの距離を示す ものではない。それはあくまで、我々に届く光が旅した道のりである。
まとめると、現在我々が観測することができる最も古い時代に放たれた光は、約137億年 前に約4200万光年離れた空間から放たれた光である。そしてその（光源がある）空間 は、現在465億光年かなたにあり、光は137億年かけて137億光年の道のりを旅してきた、 ということである。わずか4200万光年の距離を光が進むのに137億年もの時間を費やした のは宇宙の膨張が地球への接近を阻んだためである。（これは、流れの速い川を上流へ向 かう船がなかなか前に進めないことと似ている。宇宙空間の膨張は一般相対性理論より導 かれる。よって電磁波の媒質である空間の膨張により地球を基点としたときの、地球から 離れた場所にある光の速度が変化しても特殊相対性理論における「光速度不変の法則」とは矛盾しない。）

我々の観測可能な領域を超える宇宙は、共動距離的な意味の場合、 インフレーション理 論に基づき、より広大であろうと予想されているが、いまだその大きさが 有限なのか無限なのかすらわかっていない。 宇宙の大きさは、誕生から現在までの膨張速度にもよるが、レオナルド・サスキンド はインフレーション直後の宇宙の大きさは有限ながら も、?光年という非常に大きな値を解の1つに得ている。宇宙の大きさが有限の場合、空間は閉じており、直進すれば宇宙を1周することになる。無限であるとすれば永久に元の場所に戻ることはないが、十分遠方に至れば地球周辺と偶然原子配置が同一の領域が存在することになる。実質宇宙を周回したことと同じ効果があり、無限宇宙は矛盾する。

光行距離的な意味では、137億光年以上の距離では宇宙の晴れ上がり以前となるため光が直進できず、地球への旅ができない 。

年齢
宇宙の年齢は、現段階での最も緻密な推定、 宇宙マイクロ波背景放射の観測値を根拠に計算したもの、によると「13.73±0.12 billion years old」つまり137.3億歳±1.2億歳、とされている 。この値は、他の放射年代測定を根拠に計算された110?200億歳 や130?150億歳 とする大雑把な推定値とも合致している（矛盾していない）。

宇宙の死

膨張する宇宙がこの先どのような運命をたどるかは、アインシュタイン方程式の解であ る宇宙モデルによって異なる。

一般に、一様等方という宇宙原理を満たすような宇宙の形には、空間の曲率が0の平坦な 宇宙、曲率が正の閉じた宇宙、曲率が負の開いた宇宙の3通りが可能である。

平坦な宇宙か開いた宇宙であれば宇宙は永遠に膨張を続ける。閉じた宇宙であればある時 点で膨張が収縮に転じ、やがて大きさ0につぶれる（ビッグクランチ）。

2005年時点での最新の観測結果によれば、宇宙は平坦な時空であり、このまま引き続き 広がり続け、止まることはないと考えられている。

宇宙の年齢・大きさの項目とも関連するが、平坦な宇宙や開いた宇宙の体積は無限大であり、このような宇宙では宇宙誕生当初から体積は無限大である。これは、宇宙が素粒子よ りも小さな大きさから膨張を始めたというビッグバン宇宙論やインフレーション宇宙論と 相容れない点である。無限から無限への膨張は矛盾しないが有限から無限への膨張には少 なくとも1度は無限大の膨張速度が必要でありインフレーション宇宙論においても説明で きない。ただし「開いた宇宙」は現在有限（で閉じた）宇宙だが永久に膨張を続けるとい う意味で時空的に無限という意味合いで使われることもある。この場合は膨張速度無限大 の問題は生じない。

宇宙が平坦であり永遠に膨張を続けるということは、最終的に宇宙は絶対零度に向かって 永遠に冷却し続けることを意味する（現在は 3 K、約 −270 °C だといわれている）

不思議な事が多いですが、
人の心も宇宙のように奥深い物です。
昨日もいいましたが…( ＾∀＾)

宇宙の秘密を解き明かせる事が出来れば、お気に入りの女の子との時間ももっと楽しく過ごせるかもρ( ^ｏ^)b_♪♪

明日は、
地球以外に生命がいる星があるかです。


皆様のご来店お待ちしておりますo(*⌒―⌒*)o