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質問

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宇宙は無限だと言いますが、ほんとに無限なのでしょうか？
宇宙について科学的知識のある方のみご回答ください。
「無限だと思う」とか「限りがあると思う」とかの憶測の回答はご遠慮ください。

  • 質問者：Sooda! くん
  • 質問日時：2008-10-06 08:15:36
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回答

膨張する宇宙に限りはない。

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無限だとは思いたいのですが、今のところ有限と言うことになっています。もしかすると、これから、「無限」学説が証明されると面白いですね。

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回答

今私たちが見ることができる最も背後にみえる光は、137億年前に4000万光年離れた空間から放たれた光である。そしてその空間は現在470億光年先にあり、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4000万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。
銀河はその年齢によって全く違った見た目となるからである。2004年の論文は、WMAPの資料のマッチング・サークル分析に基づき、宇宙の直径は24ギガパーセク（780億光年）の弱い束縛を構築していることを示した。

最近の観測技術の進歩で780億光年より先を観測できるので無限です。

  • 回答者：知識人 (質問から7日後)
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無限ですが、有限でしょう。しかし有限ですが無限です。
わからない事です。ノーベル賞を取る物理学者でなければ説明ができません。

  • 回答者：お助けマン (質問から7日後)
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有限ですが、膨張速度が光の速さ以上なので、現在の科学力では
宇宙の果てには到達できません。
ちなみに宇宙の果てのその先に何があるのかも不明のはずです。

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回答

有限でしょう！
測れないからとか、膨張を続けているからって関係ないはずです。
有限宇宙が、人間の計り知れない大きさを持っているだけだと。。
ビッグバン以前は、０で有ったと言う説は無理があります。
測りきれない大きさではあるだけで、有限なんです。
無限だと思ってても、光も曲がります、元に戻ってても判らない、そんな世界です。

  • 回答者：とむ (質問から14時間後)
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もちろん、ビックバン以降広がっているのですから
有限になります。

ですが、、５００億光年の宇宙とか言うより
（あとの計算で違ってくることも多いでしょうし）

人間が到達できない＝人間にとっての無限で

無限の宇宙と言っているのだと思います。
（どこまでも果てしない空と言うじゃないですが）

  • 回答者：respondent (質問から8時間後)
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今の科学力では宇宙の端までは辿り着けませんが、ビックバン以降　常に広がっているので果てしなく遠くに続いているはずです。

  • 回答者：匿名希望 (質問から4時間後)
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他の方の回答にも有りますが結論から言うと観測できないので不明ですが、宇宙の推定全質量から逆算される質量が存在する部分の挙動に関しては有限であると言えます(もし物体が宇宙に無限に広がっているのならば質量も無限になる)。この前提が崩れると現在の宇宙論の全てが破綻する可能性があります。

理論上、現在の宇宙(質量の存在する部分)は膨張中であると言う事が判っているのですが、我々は電磁波や重力波や粒子線等で宇宙を観測する事が出来るにもかかわらず、それらの手段では現在我々が採り得る観測手段の限界速度を超える事が出来ませんので観測をする事ができません。この様な理由により宇宙の年齢は誕生から137億年ですから、光速で137億年を超える137億光年先(光学的距離)は見る事が出来ません(この137億光年と言う距離は宇宙の計算上の果てまでの距離の470億光年とは別物です)。

ビッグバン以前から存在している質量が存在しない領域に関しては無限であろうと言われていますが、誰一人、証明する事が出来ません(ビッグバン理論でさえもが確定理論では有りませんから)。なので、宇宙の果て=有限の領域は現在は観測可能な範囲とされています。

既に観測によって137億光年付近の天体が発見されていますし、全宇宙マップの作成プロジェクトも進捗しています。近い将来、銀河団レベルでの宇宙地図が公開されるのが楽しみです。

書き始めるとキリが無いので以下、過去の私の回答を集めてみましたので、参考にしてみてください。
http://sooda.jp/qa/30900
http://sooda.jp/qa/28506
http://sooda.jp/qa/19897
http://sooda.jp/qa/6679

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地球から見ると宇宙は広がっていっています。
その速度は地球から遠いところほど速くなって行きます。
つまり、どこかで光速を越えてしまう訳です。
光速を越えるとそこからはどうなっているのか分からないので、光学観測できるところまでが宇宙の広さということになります。

ここから先は感覚的につかめないのですが、
空間には歪みがあります。
この歪みの曲率によって宇宙の振る舞いは変わってきます。
曲率が０（歪みがない）か負（鞍型らしいです）なら広がり続ける（宇宙は空間的にも時間的にも無限）となります。
曲率が正の値（球形）ならばいつか膨張が止まって収縮に転じ、宇宙が発生した状態に戻る、つまり宇宙は空間的に有限と言われています（ビッグクランチと言うそうです）。

現在のところ、曲率ははっきりとわかっていませんが、０だとの説が有力だそうです。

  • 回答者：ふみ (質問から2時間後)
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人智が及ばない世界の話ですね・・・万人に証明することはできませんね・・・

  • 回答者：知識人 (質問から59分後)
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参考になりました。回答ありがとうございました。

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宇宙の起源はビックバンだといわれています。
このビッグバンは地球上で観測できる範囲でも繰りかえし起こっていることがわかっており、そのために測定できる範囲でも星が生まれ、
どんどん広がっています。

地球から観測できるのは、470億光年程先といわれていますが、
ビッグバンが起こって今でも宇宙が広がっていることは確かです。
しかしそのビッグバンがいつ終わるか、という予測が立ちません。
そのため、どこまで広がるか、という予測がつかないので
「ここまで！」という有限が決めれないのです。
だから無限という表現なのです。

  • 回答者：匿名希望 (質問から52分後)
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無限ではないと思います。
宇宙は無限の「無限」は人と言う小さな生き物からすれば宇宙の範囲は大きすぎて
無限のように思える、と言う事だと思います。

昔読んだ本には
かつて宇宙はビッグバンと言う大爆発で作られて今も膨張している。
爆発の縁は光速すら越えているので宇宙の中心から出た光は
その縁まで届かないのでその光が届く範囲がこの宇宙の限界。
とありました。
正しいかどうかは分かりませんけど。

  • 回答者：知識人 (質問から46分後)
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宇宙や宇宙の惑星が左回転をしてるとしたら、左回転は無限に広がるという事になる。
反対に右回転をして行ったら消滅してしまう。
惑星が狂うことなく一体で整然と回転している事が条件。

・・・という説があります。


NASAとある有名企業が共同で開始した科学教育振興プログラムの中に、
「無限の彼方へ！」
・・・という言葉が出てきます。
現時点ではNASAの見解を参考にするのが主流でしょうか。
個人的には、推測の域を出ないとは感じます。

宇宙の終焉についても、いろんな説がありますし、矛盾もありますが、
現時点では無限としている説が有力でしょう。








  • 回答者：匿名希望 (質問から45分後)
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残念ながら、現在の科学力では限界があります。宇宙を飛び回れることは出来ませんし、観測できる範囲にも制約があります。ですので専門家といえど憶測でしか回答出来ません。出来るとするならば遠くのものを見ることが出来る超能力者や霊能力者の類ですが、それが正しいかどうかは誰にも判別することは出来ません。

  • 回答者：満足度0点 (質問から40分後)
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回答

実際に観測した事が無いから分からないというのが正解かもしれません。

地球から観測できる限界地点は、470億光年程先までです。
しかし、その470億光年先の宇宙は、光の速さの3倍以上のスピードで地球から離れて行っています。
このような状態では、470億光年先の向こう側がどうなっているのか地球からは観測できません。
という事で、「現実的には誰も分からない」という結論になります。

理論的には宇宙は10の30乗光年くらいの広さだと言われているので、「理論的には有限」なのでしょう。

  • 回答者：Sooda! くん (質問から30分後)
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仮に科学的な知識があっても、その答えを出せる者はいないと思います。宇宙の構造自体が判明していないのだから（高次元の球面のように閉じられているのか、それともたんなる高次元の曲面のようにどこまでも広がっているのか）、ただ電磁波や光で観測できる宇宙の範囲は有限の様です。（光や電磁波の速度による観測限界）

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