【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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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 >>403
ビッグバンは赤方偏移、ハッブルの法則からだと思う。遠方ほど密度が低いなんて話はなかったとおもう。
そこから>>404経由でオルバースのパラドックスの解決となったと思う。 >>404
赤方偏移は距離ではなく速度に依存する
確かに現代では地球からの距離が大きいほど赤方偏移が大きくなり、地球から遠ざかる速度が大きくなっていることが確認されているが>>1の仮説はそれより古い時代であることを前提に考えていただきたい 宇宙が有限であることは古代ギリシャの時から言われてたのになんで無限説に後退したの >>407
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どんどん…どんどん増えていくんだよ借金が………そしてこの状況はいつまでも続くわけもない。 >>30
そのガウスの法則がこの場合また問題になる
宇宙を地球からの距離ごとに殻のように切り取ると距離の2乗に比例してそこに存在する星の数が増え、
距離ごとの光量の期待値が一定になってしまう
そしてそれが無限に続けば全方位になるって訳だ 宇宙が無限かつ無限個の恒星ならば全面が光る
↑
実際そうではない
↑
故に宇宙は有限かつ有限個の恒星からなっている
という推理だろ
＞＞１
記事が糞 晴天時が10万ルクス
曇天だと25000ルクスか
月明かり1ルクス
天文薄明0.001ルクス
宇宙が広がると星の数1億の宇宙殻が取れる、として
太陽系からアルファケンタウリまでの距離くらいの厚さの宇宙殻に1億個の太陽程度の明るさの星を含むためには
その宇宙殻の直径はどのくらいだ 光より速く膨張し続けてたら光ごと持っていっちゃうから、地球には光がいつまでも届かないんじゃないの ばーか
暗くないと光が動けないだろう
光のために暗くしてあるの
映画館の中と一緒だよ 宇宙は光速の４倍で膨張などしていない。
恒星が瞬間移動しているだけなのだ。
恒星が瞬間移動する仕組みは
↓ 恒星が瞬間移動する仕組みは
空飛ぶ円盤が瞬間移動する仕組みと同じだ。
公開はまだまだ先だが・・・ >>5
ならない
宇宙の膨張速度が光速を超えているので遠方で光速を超えて遠ざかっている星の光は永遠に見えない 宇宙が膨張しているのが原因ではなくて
「見える範囲にある星の数が少ない」のが原因だから
宇宙が膨張していようがいまいが、星が少ないから宇宙は暗い
膨張しているからさらにこの先はどんどん暗くなってゆくという話は追加であって本質ではない >>422
なぜ見える範囲の星が少ないのか？の答えが宇宙が膨張してるからなんだけど
宇宙が膨張してなかったらどんな遠くにある星の光もいつかは届くわけだから >>424
見える範囲の星が少ない理由を考えるなら「宇宙が有限だから」が一番自然な発想じゃないかな？
宇宙膨張説が認められる以前の仮説に宇宙膨張説を前提にするのはアホだよ あの時代での重要性とか想像するのが苦手な方が多いですね >>416
光が移動する空間そのもの(ヒッグス間だっけ？)が新生しながら拡張してればやはり我々のところには光が来ることは無いかなと >なぜ見える範囲の星が少ないのか？の答えが宇宙が膨張してるからなんだけど
ちがいます
>宇宙が膨張してなかったらどんな遠くにある星の光もいつかは届くわけだから
宇宙が膨張していなくても見える範囲の星が少なければ宇宙は暗いし、
現在の宇宙論の膨張速度では遠方の膨張速度は既に光速を超えているので、
それらの星が発した光は地球に届く前に見える範囲から出て行くので見えないし
今見えている星や銀河の光もいずれ見えなくなる >見える範囲の星が少ない理由を考えるなら「宇宙が有限だから」が一番自然な発想じゃないかな？
これもちがいます
馬鹿しか居ないのかここは
無限の時間があれば無限遠の星の光もやがて届くはずなので、宇宙が光であふれていないということは宇宙の大きさが有限である証拠だ…とか言う奴らはアホ
宇宙ができてから大雑把に130億年として、
「まだ130億年しか経っていないので、半径130億光年のエリアしか見ることができない」
地球から半径130億光年の球の中にある星の数が宇宙を光で埋め尽くすにはほど遠い少なさでしかなかった、というだけ
130億年前に地球から130億光年先にあった天体は今は400億光年以上先へ遠ざかっているとされるので
130億年かけて光が地球に届く間に、その光を発した天体は270億光年も遠くへ、光速より早く遠ざかっている
仮に今現在400億光年先で発した光は、今から400億年掛けても地球には届かないし、
空間が膨張する速度の方が速いので、仮に永遠の時間があっても地球には永久に届かない
宇宙空間も時間も無限であっても宇宙は光で溢れる事はないし、
時間だけは無限で宇宙空間が有限であったとしても、一定以上の距離から先の星の光が地球に届く事は永久に無い 宇宙が暗いのは、
プラズマ・フィラメントが局所的に構築されているから
で簡単に説明がつく。 天の川銀河系の中心部が予想的に凄く明るい感じがするが地上からみても途中のガスなどで暗く感じるがそんなもん？ >>429
はい、これも結局宇宙は有限だという前提で論じてますｗｗｗ >>429
何も分かっていないその当時では、はっきりわかるのは、果てなく広がる恒常静的宇宙という前提が間違ってるというだけ。
（少なくとも観測可能な）宇宙にははてがある、だけ。
観測可能な宇宙という概念も怪しいと思うけど。まだ亜光速で遠ざかる天体なんか見つかってないし。
宇宙の年齢だの膨張宇宙だのも根拠なく他の妄想と同列になる時代。 恒星が光速の４倍ぐらいのスピードで移動したのを観測したから、
相対論と辻褄をあわせるために、宇宙が光速の４倍のスピードで
膨張しているという仮説を提示しただけ。
それを殆んどの人が鵜呑みにしているだけ。 >>436
今の宇宙論そのものでしょ
光の速度で見えるのは138億光年まで
本当の宇宙のはては465億年先
だから一番外は光速の約４倍で広がっている >>435
違うよ
ハッブル＝ルメートルの法則を一番単純に説明しようとした結果
wikipedia:ハッブル=ルメートルの法則
10メガパーセク以上離れた位置に観測される天体には、地球との相対速度と解釈される赤方偏移が見られる。
このドップラー効果から計算される、様々な銀河の地球からの後退速度は、数百メガパーセク程度の銀河までは地球からの距離にほぼ比例する。 >>438
「遠方の銀河がハッブル=ルメートルの法則に従って遠ざかっているという観測事実を
一般相対性理論を適用して解釈すれば、宇宙が膨張しているという結論が得られる。」
光速の４倍のスピードで遠ざかっているという観測結果は、
物質の速度の上限が光速未満であるとする相対論と矛盾する。
この矛盾を無理矢理解決するために、光速を超えるスピードで宇宙が膨張している
というトンデモ仮説を捻り出したのだ。
空間は物質ではないので、相対論と矛盾しないというわけだ。
このトンデモ仮説を無邪気に妄信しているのが現在の天文学会ということだ。 >>437
「恒星が光速の４倍ぐらいのスピードで移動したのを観測」などしていない。
140億光年弱前の最遠方の銀河や背景放射がほぼ光速で後退していることが観測されてること、それから宇宙膨張論を適用して今現在は465億光年先で超光速で後退してる、と「推測できる」だけ。 宇宙が膨張しているというアイディアのもとになった赤方偏移であるが、
これはドップラー効果以外でも説明がつくことがわかってきた。
若い銀河や天体はもともと赤方偏移を生じる性質があるのだ。
赤方偏移がドップラー効果によるものではないとすれば、そもそも
宇宙が膨張しているという根拠が土台から覆されることとなる。
そう、最初から間違っている可能性がある。
「間違った地図をもとに懸命に走ったところで、間違った場所に早く着くだけである」
とはアメリカの金言であるが、まさにその通り。
そっくりそのままビッグバン宇宙論にも当てはまる。 重力赤方偏移というのもあるな
中性子星の重力で赤方偏移が観測されてる
その理論でいくと背景放射の赤方偏移が一番大きいわけだから遠くに行くほど大きな重力源があることになる
つまりグラフィック宇宙論だ >>439
>光速の４倍のスピードで遠ざかっているという観測結果は
この観測結果とやらを出して >>439
>光速の４倍のスピードで遠ざかっているという観測結果は
もしかしたらv=czで計算した後退速度か？
あれはz=0.1くらいまでしか成立しない、相対論効果を考慮しない近似式だぞ
http://www.bao.city.ibara.okayama.jp/stardb/gal/data/gal0051.html
こちらの式も空間膨張は考慮されてないそうだが。 狭すぎるんじゃなくて
物質が少すぎてスカスカなんでしょ
無限の空間に有限の物質だと勝負にならない なんで無限空間＝無限物質？質量？と考えるのか
無限に物質は生まれないだろ
そこに空間があれば物質もそれに比例して存在するなんて考えがアホ >>450
無限に物質があっても物理法則に反しない
少なくとも現在の物理法則ではね 空間が無限ならば物質が無限でも問題ないが
何を拗らせてんだろこの人…… >>451
無限空間なんてこの宇宙にはないからその性質もわかるわけない
無限空間の想定自体が物理法則の範囲外だよ 空間が無限でも宇宙の年齢が若すぎるので半径130億光年の範囲しか見えないし光も届かないから
宇宙が有限で狭い訳でもないし宇宙空間が無限であることが否定された訳でもない
ただ137億光年の「見える範囲にある物質(≒恒星)の量が、半径137億光年の空間を光で埋め尽くすには少ない」というだけ
ならば宇宙空間が無限にあり無限の時間が経過すればいずれは光で埋め尽くされるのか、という話がやはり無知の妄想で
宇宙の膨張によって否定される(遠方の空間の膨張速度は光速を超えているので、無限遠の距離の星の光は永遠の時間があったとしても地球へ到達できない)
というのはまた別の話
これ言うの何度目？本当に馬鹿しか居ないのか >>455
お前が一番バカ
>>1をよく読んでスレの流れ読め >>455
この時代は膨張宇宙なんかわかっていなかったので、想定もしないだろう。星々までの距離さえやっと一部がわかり始めたかどうかの時代。
当然不可視な領域があるなんてわからん。
そんな時代に夜空が暗いというだけで、思考だけで無限均等宇宙を否定できた。そしてなにが違うのがの探求の端緒になった。これが大きいのに、今の科学知見でどうこういう意味はない。
今の宇宙論議論だって150年後には同じように語られているかもしれないのだ。多少違っているが、しょぼい観測や加速器だけでここまで考えた、偉い！と。 >>452
ビックバンでは無限に物質は生成できないけど
何を拗らせてるの >>459
ビッグバンなんか知られていない時代の振り返りを扱った記事の話題で何言ってるの？ >>459
ビッグバンなら空間は有限なんだから当たり前でしょ？
関係性が分からないのか？ ダークマターの重力レンズとかで分裂したり曲がったりしてるから厄介 もうさ誰かが、
宇宙の最大光子数÷宇宙の体積
を計算すれば? >>13
田舎の住宅街と都会の住宅街じゃ街灯の数が全然違うんだよな
田舎暗すぎる >>465
前提からして間違っている。
「宇宙が無限で恒星が均一に散らばっているとする」 【Ｆ３５Ａ】 ほら見ろ、タイフーン派が正解だった
F16を共同設計したPierre Sprey氏が｢F-35は駄作だ｣とコテンパンに言っている動画がありますが、
そこで「なぜこんなひどいものを作ったのか」という問いに対して
「米会議からロッキードに金を送る、これがこの飛行機の真のミッションなのさ」と言っています。
そしてMKOさんは、日本が空母「いずも」を持つための口実としてF35が必要だと指摘しています。
https://twitter.com/shantiphula/status/1116537751975923712
https://twitter.com/5chan_nel (5ch newer account) >>456-458
俺は昔の話してないんだよね。「今」「ここで」「空間が無限でないことがわかった」「時間が無限にあれば達成できる」と言い続けるアホを殴っている。お前らもその一部。 >>470
じゃあ別のスレ立ててそっちで頑張って。 1兆年後くらいには大量の銀河に囲まれて地球はいくらか明るくなるのかもしれないね >>470
いまどきお前の持ってる知識くらいこの板の奴なら大概持ってる
そんな程度でドヤ顔されてもなぁ
あえてパラドックスが議論された当時の定常宇宙論を前提に語ってるだけ >>429
こいつマジでバカだな
宇宙の年齢が有限かどうかすら
まったく不明な時代の思考実験で
いきなりそんな結論出すわけねーたろ >>480
多少見直した。全く考えてないわけではないんだな
>>481
そっちはそのレス見てさらにバカだなと思いました。 >>167
与えられた知識でしか物事を判断できない奴だな
当時 宇宙て広がってんじゃねと考えてた人が居たとしてもお前みたいなのが真っ先に否定するんだろうな >>488
仮説をたてるのは自由だけど、得られる知識以外で思いつくのはその時点では妄想。得られる知識で否定されない仮説だけが生き残り、さらなる新事実で強化される。
否定されたものが新事実で復活することもあるが、それまでは否定か保留するのが正しい態度だろ。 >>414
宇宙の広さが有限だとしても昼夜を問わず明るくなるためには、現在の宇宙の星の密度と同じ宇宙を仮定して
どれだけ広い宇宙が必要か、という試算 >>492
それは意味ないよ。
太陽という近くにある恒星や月という近くの衛星があるために大きなバラツキが生じてるから。
最も近い恒星を2-3光年くらいにしないと。
それと、この宇宙殻までの距離を勘案しないと考察できない。 宝石箱を散りばめた満天の星空が肉眼で見える惑星もあるんだろーな >>495
球状星団中心部の夜空とかすごいだろうな。半径0.3光年以内に星が数十個とか、100光年以内に数十万個とからしい。平均恒星間隔0.13光年・・・
金星並みの星が多数、残りの星も一等星クラスばかり、って感じか？
惑星があるかどうかは知らんけど。 >>496
中心部にはブラックホールがあってなーんにも見えなかったりするかも。 我々のいる宇宙の外側は全体的にブラックホールなんじゃないかな
光は外へ吸い込まれていく
そのうち一番遠い銀河から消えてくかも >>498
我々は宇宙的規模の事象の地平の内側に平気で居る訳だ。 >>499
そう。ブラックホール内部にだって、時間的な過程はあるわけで
いま消えて小さくなっていってる最中 狭すぎっても光で到達不可能な速さで膨張中だな10兆倍大きくても光が届かねえ >>13
＞電灯がそこそこあっても夜は暗いだろｗ
納得した。
ひょっとして天才？ ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
