【宇宙】「宇宙、暗すぎない?」→結論「宇宙、狭すぎた」 科学者を悩ませた“オルバースのパラドックス”とは何か?[03/26]

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0001しじみ ★2019/03/29(金) 12:24:28.65ID:CAP_USER
現代において「宇宙」といえば、100人中99人はこんなイメージをするだろう。

 漆黒の空間に星の光が散らばっているこれ。

 ところが、宇宙のことがそれほど分かっていなかった昔、多くの科学者たちは「宇宙が暗いのはおかしい」と疑問を抱いたという。

 現代ならそんなことを言った方がおかしいと思われそうだが、説明を聞くと本当におかしい気もしてくる。そんな「オルバースのパラドックス」について考えてみよう。

■なぜおかしいのか?

 オルバースのパラドックスとは

・宇宙が無限に広がっていて
・恒星が均等に散らばっている

 ならば、宇宙は明るいはず、というもの。いまいちピンと来ないので、図で示す。


■図解「オルバースのパラドックス」

 真ん中の地球に私たちがいて、その周囲に恒星が散らばっているとしよう。地球を中心としたある半径の円を描き、その中の星から地球まで、線のように光が到達するとする。
https://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1903/26/qk_universe02.jpg

 円が小さいときは線が通っていない領域が大きく、まだ「暗い」といえる。
https://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1903/26/qk_universe03.jpg

 円を広げてみると、光の線がかなりうるさくなった。さらに円を広げると……。
https://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1903/26/qk_universe04.jpg


 線が占める空間が大きくなり、大部分が白くなった。このまま範囲を無限大に広げていけば、画像全体を真っ白にすることができる。

 上で述べた仮定が正しいとすれば、このように宇宙空間は四方から明かりに照らされるピカピカ空間になるだろう、というのがこのパラドックスである。

 そう言われれば確かに……と思わないだろうか。


■実際には暗い。なにが間違っているのか?
 ただ、よく考えるとこの図はおかしい。遠近法で遠くのものは小さく見えるので、遠い星の光は近くの星ほど明るくは見えない。

 すなわち、下の図の左のような状態が正しい。



※光の強さ(線の太さ)を距離が遠いほど細く描いた図(左)と、距離に関わらず同じ太さで描いた図(右)。左図の方がリアルな宇宙に近い
https://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1903/26/qk_universe05.jpg

 図のような「勘違い」を取り除くと、宇宙が極端に明るくないことは直感的に分かる。しかし、実は左図のような状態であっても、宇宙の明るさは広さと比例して大きくなっていく。

 ではどのくらい広かったらピカピカギラギラの宇宙だったのか。試算すると、目安として実際の宇宙の10兆倍ほど必要! つまり、オルバースのパラドックスが実現しないのは宇宙が狭すぎる(=星の数が少なすぎる)から。

 このような思考実験が行われていたのは、宇宙の広さも、宇宙空間が真空かどうかも分かっていなかった時代のこと。このような「〜だとしたら……」を足掛かりとしながら、数多の科学者が宇宙の謎に挑んでいったのだ。

https://nlab.itmedia.co.jp/nl/articles/1903/26/news084.html

0590ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/21(火) 10:18:25.71ID:cw0d2z6I
チコちゃんでやってるの見て違和感持ってた
星なんてそもそも明るさがマチマチだし、距離が遠くなればなるほど肉眼では捉えられないレベルの明るさになるんだから、どんなに宇宙が広くても暗くはなるんじゃね?って

0591ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/21(火) 10:25:57.05ID:QSV/Kx2U
宇宙にチリが漂ってるから光も減衰するんだろ

0592ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/21(火) 12:28:40.84ID:GwwfOfxS
空間の広がりが光速を超えてる説があるのってこれだけの理由なの?

0593ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/21(火) 13:04:06.75ID:3jaS6qhJ
>>590
全く定量的評価ができてないな

0594ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/21(火) 18:07:32.26ID:XVq3VJxM
恒星が光を発してブラックホールを光を吸い込んでたらこんなもんでしょ

0595ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/21(火) 19:09:33.49ID:YrE9QH5t
ビッグバンの時を100としたら
今は0だから当然だろう

0596ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/21(火) 20:03:24.26ID:StRRhIK5
無知と未知は区別しないと
人間の無知は未知に太刀打ちできない
宇宙は広さでは説明できないし
リーマン的広がりでもない
基準点もない
時間的出発点も終点もない
人間の判断基準は宇宙の未知には何の役にも立たない
我々が見知ったのは物理学的な推測からの宇宙である
それは宇宙の点のような部分であり
人間にとってのたったひとつの理解の要であるだけだ
その要の展開が宇宙というわけでもない
われらは未知の海の中でたった一つのしるべに触れただけである

0597ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/21(火) 23:12:12.25ID:Pl+FHRnJ
>>590
広ければ暗くなります。
だから、そもそもが意味を理解出来てませんね。

0598ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/22(水) 00:46:32.72ID:U3E2kbZx
>>597

0599ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/22(水) 02:16:12.43ID:26GghWw+
古代文明の謎
https://fc2.to/tIWSBj

0600ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/25(土) 21:00:34.67ID:1w95SlSq
広かったら明るくなるって…
そんなんあり得ない


太陽以外に恒星が10個しかなかったら、明るいのか??

0601ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/25(土) 22:02:56.05ID:+Bsx/Skm
こういうスレで議論できる人って凄いわ

0602ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/26(日) 11:29:49.26ID:vEyAiNl9
>>600
「星の密度が一定」という条件を無視するなカス

0603ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/28(火) 23:29:20.79ID:VswgTBQd
>>602
1の記事の意味すらわかってないのか…?

> ならば、宇宙は明るいはず、というもの。いまいちピンと来ないので、図で示す。
> そう言われれば確かに……と思わないだろうか。
> このような思考実験が行われていたのは、宇宙の広さも、宇宙空間が真空かどうかも分かっていなかった時代のこと。

0604ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/29(水) 00:00:59.77ID:ulH2sxDC
地球上から肉眼で見える星は何光年先の光、それだけでも凄いでしょ?まして、天の川以外の銀河系まで光って肉眼で確認出来るんだから

0605ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/29(水) 00:03:51.45ID:/hXOG6so
地球に影を落とすことができる天体は太陽月金星天の川だけ

0606ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/29(水) 00:12:52.89ID:3upIy3WI
>>603

>>1
>■なぜおかしいのか?

 オルバースのパラドックスとは

・宇宙が無限に広がっていて
・恒星が均等に散らばっている

 ならば、宇宙は明るいはず、というもの。いまいちピンと来ないので、図で示す。



あと>>1の記事の図解は間違いであるということで訂正されてるぞ
>>577
>>578
を見ろ

0607ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/29(水) 00:40:41.35ID:b+1YpTdJ
>>606
だからパラドックスだろ
現に宇宙が暗いのは狭いからだと思うのか?

0608ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/29(水) 01:03:58.19ID:/hXOG6so
そもそもこれパラドックスじゃないよね
単なる仮定だし

0609ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/29(水) 01:28:13.59ID:3upIy3WI
>>607
お前は何言ってんだ?
仮説に間違いがあることの証明にはなるだろ

>>608
パラドックス(paradox)とは、正しそうに見える前提と、妥当に見える推論から、受け入れがたい結論が得られる事を指す言葉である。逆説、背理、逆理とも言われる。


仮定であることはパラドックスでないことの証明にならない

0610ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/05/31(金) 22:14:57.40ID:cLxaFvI8
無限ではないってことを認めるなら
定常宇宙論は支持するなよ?

0611ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/01(土) 00:04:42.66ID:kY8XBMwo
>>610
誰にレスしてるのか知らんが>>1は仮説を否定することで背理法により定常宇宙論を否定しているのだが?

0612ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/01(土) 02:30:34.46ID:uvsISxzW
宇宙が暗いってのが意味不明
1の話は、地球が暗すぎる、でしょ

宇宙には光反射するものがほぼ無いんだからそりゃくらいだろうよ
地球ご暗いのは当然、星の光が足りないだけだし

0613ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/01(土) 02:41:31.69ID:SOvzaGSf
可視光線で見るから暗いんじゃねーの?

0614ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/01(土) 02:52:42.76ID:aI1yV25N
光がどこかで吸収されてるんでしょ

0615ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/01(土) 18:41:24.08ID:dAQUDpf7
なんだかんだ言っても、今現在では宇宙の事を1%も分かってないんだろ??

0616ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/01(土) 19:15:53.63ID:cYxh5kVM
1パーセント以下だろ
火星やら金星やら隣の惑星すら大して分かってないんだから

0617ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/02(日) 00:10:11.07ID:tThF/K8n
月の位置に他の惑星があったらどう見える?っていう動画が色々あるけど、
めっちゃ巨大なんだよね
https://youtu.be/_mZStIAqzxc

もしこの世界がその距離感だったら、人類は宇宙への旅を最優先しただろうな。あれなんやねん!って人類が総ツッコミしつづける
なまじっか、月以外米粒だから宇宙への興味が薄れる

0618ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/02(日) 00:12:41.93ID:tThF/K8n
アンタレス以降ほんとやばい
https://youtu.be/ANTYF6g2Q9A

この距離に星があればほんと面白いのに

0619ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/02(日) 00:41:05.32ID:fcZgKqOB
空気があるから明るく感じられるもんだと思ってた
小学校で習うよね

0620ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/02(日) 01:00:41.84ID:8U0d4CuE
太陽、核融合してないらしいぞ

0621ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/06(木) 23:29:11.46ID:mD3t3gga
ホーキング博士は宇宙が広すぎてまだまだ光が満ち足りてないからだって言ってだはずだけどな

0622ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/07(金) 00:06:49.55ID:PTrYqTfw
暗い明るいは実は相対的なものでしかないのかもな
地球の場合太陽があるから
太陽前提の肉体構造になるけど
近くに恒星のない星だったら
微弱な光を感じるように進化して
その分空が明るく見えるかもな

え?そもそも生物がいる星がないだろって?
恒星がないとエネルギーに乏しくて低温で生命が存在しえないだろって?
まあそうか

0623ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/07(金) 00:16:31.84ID:PTrYqTfw
単位体積あたりの星の数(明るさによる重みつき)
みたいなのから決まるのが
この暗さなんだろう

0624ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/07(金) 00:41:42.07ID:3adZrZqV
宇宙は暗くて真っ暗なのに日中の空は青い不思議

0625ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/07(金) 00:43:21.03ID:iPNe5/8Y
>>23
星が燃える時に出す光に特徴があってな
まあ、「ドップラー効果」と「(原子の)スペクトル線」あたりのキーワードで勉強しな

0626ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/07(金) 00:51:36.88ID:kAxFDMzQ
宇宙が膨張してないとしても、その星までの距離の2乗に反比例して明るさは落ちるから

地球から見て宇宙の全方位に隙間なく星が存在していても、空全体がギラギラと明るくはならない
と言いたいんじゃないの?

0627ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/07(金) 00:56:29.77ID:kAxFDMzQ
>>624
レイリー散乱でググってくれ

太陽からの光が、自分に向かってきてなくても、
大気を通過する際に、大気の分子で散乱されて自分の方にも飛んでくるので

太陽がある方向だけでなく、空の全方位が明るくなる。
大気がある星だけで起きる現象。

0628ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/07(金) 01:13:52.07ID:JI4mtJ+i
勉強しな、ググれ。つまり教える能力が無い
ジャップ理系に本当に多い。日本の癌

0629ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/07(金) 11:08:40.89ID:FxRQoxzP
>>626
一つ当たりの星の光の強さはは距離の2乗に反比例するが
星の数は距離の2乗に比例するから相殺される
そして特定距離の星の光の強さがゼロでないなら距離は無限だから地球から見える光の強さは無限大となる

これが現実に反しているのは明白なので前提条件である
・宇宙は無限の広さを持つ
・星の密度は均一である
のどちらか、もしくは両方の前提条件が間違っていると分かる

0630ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/09(日) 04:26:40.34ID:8EDOzikC
遠すぎて光が届かないだけで暗闇にも星がいっぱいあることは観測されてる
この問題の答えは宇宙の広さに対して星(光が届く距離にある星)の数が少すぎるから
>>1みたな知識も思考も中途半端で真実を理解できない人間にならなくてよかった

0631ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/09(日) 04:36:48.31ID:lJeFrWTN
>>630
H・ヴィルヘルム・オルバースが>>1の仮説を唱えたのは1823年の話
現代の知識を持ち出すのは野暮というもの
科学的真理ではなく科学史の話題であることを理解するように

0632ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/09(日) 12:33:34.66ID:8EDOzikC
>>631
おまえはまずレスをちゃんと読む勉強してから出直してこい
>>1が書いた結論が間違ってるって言ってんだよ馬鹿

>ではどのくらい広かったらピカピカギラギラの宇宙だったのか。
>試算すると、目安として実際の宇宙の10兆倍ほど必要! つまり、
>オルバースのパラドックスが実現しないのは宇宙が狭すぎる(=星の数が少なすぎる)から。

0633ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/09(日) 18:19:05.48ID:/FGWp/Fw
>>632
間違ってないだろ
「宇宙は有限で星の数は多くない」
君は宇宙が無限大で星も無限大だと思っているのかね

0634ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/10(月) 16:11:24.07ID:FpNCgFXP
地球反対側に太陽もうひとつ太陽あったら宇宙明るすぎってなるだけ
距離の問題じゃん

0635ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/11(火) 02:40:13.11ID:+li/UW6O
>>633
無限の空間で無限の星が存在していても
光が見えなくなるほど遠くにあったらただの暗闇でしかない
地球から宇宙の果てが見えるか?遠すぎて見えないだろ
>1もおまえも小学生でもわかることがわからない馬鹿

0636ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/11(火) 12:41:48.22ID:R5Ux9pcW
宇宙が広くなっても星が増えるとは限らん

0637ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/11(火) 14:02:17.97ID:0H2Nv2y2
光が遠いから見えないのでじゃなく膨張しているから見えないのが通説
膨張してないならどんなに遠くても届く

0638ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/11(火) 16:05:16.79ID:buD23Ccx
俺、暗すぎる

0639ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/11(火) 20:09:33.12ID:6vCQ2OcW
>>635
ちゃんとモデルを構築し計算しなさい
直感に頼るから間違えるんだよ

0640ニュースソース検討中@自治議論スレ2019/06/22(土) 21:15:07.26ID:pVqgElg6
あと一年早ければうちの親も…

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