2010-10-30

http://anond.hatelabo.jp/20101029015811

移動するのはいいよ。本当は移動してないんだけど。各点はそのままなんだけどね。「ビニールシート」の理解がこの問題で一番ダメな理解の仕方なのさ。

どうせ例えるなら風船にしなさい。

で、ビニールシートにある点(太陽系ならそれでもいいけど)は、ビニールシートが拡大すると「外」の方角へ向かって動くわな。これダメな理解。

では、風船に点を打ったとする。そして風船をぷーーっとふくらます。さあ、点は「外」へ移動しましたか? その場所にい続けてるだけでしょ? そもそも球面における「外」はどこにあるのか。

この球面(ここからは風船じゃなく球面と呼ぶ)に、では2点、打ってみましょう。そして球面が膨張するとする。2点間はどんどん離れていくよね。でも2点は静止したままだ。

ここで球面の理解を「ゆがんだ平面(2次元空間」と思おう。この面以外に世界はないと。こういうゆがんだ2次元モデルは他にもたくさん考えられている。それぞれ「○○幾何学」というジャンルになるんだけど、我々がイメージする平面は「ユークリッド幾何学」に過ぎなくい。例えばユークリッド幾何学公理としては「平行な2線は、どんなに延長してもぶつからない」とある。まあそういうものとして舞台となる平面座標を構築したわけだけど。ところが球面ではそうじゃないわけだ。地球の表面も球面だから、例えば君と僕がまったく並行に同じ速度で北に向かって走り出したとする。そうすると必ず北極でぶつかるんだ。球面はユークリッド幾何学の範囲外だからね。

現在宇宙はこの「球面」が3次元になったものだと考えられている。だから「外側」という概念がないんだ。宇宙には中心はない、だから「外側」もない。

どうしてそう考えられているのか。

これにはいくつもの理由があるんだけど、分かりやすいものを一つあげると、「地球から観測できるほとんど星は、距離に比例した速度で遠ざかっている」というのがある。

普通に考えてこれおかしいよね。だって宇宙にどこか中心があって、そこを中心に膨張しているなら、地球から見て中心側にある星、外側にある星、地球と多少角度は違うが併走している横に見える星、すべて観測できる速度が違うはずなんだ。ところが実際はどの方角の星も地球からの距離にほぼ完全に比例した速度で遠ざかっている。

ここから考えられることは二つ。一つは地球が全宇宙の中心にあり、かつて地球のあった点でなにか大爆発があり、そこから飛び出た星が今も広がり続けている。ユークリッド幾何学的に考えたらこれしかないんだ。でも、これがありえると思うかい?

そこでもう一つ考えられることが先ほどの「球面」を3次元にしたモデルなんだ。球面のどこかに点を打って、そこを地球だと考える。そして他の点もバシバシうつ。そんで球面がバーっと広がると、あら不思議地球から見て全ての星が距離に比例した速度で遠ざかっていく!

空間が膨張」ということの正体はこれなんだ。だから宇宙には中心はない。中心がないから外がない。

ではなぜ、銀河がぶつかるか、という話。それは空間が膨張してるのに君と僕の距離がなぜ広がらないか、ということと関係している。答えは簡単。膨張する力より強い力で引き合ってるから。引き合う力はいくらでもある。分子同士の結合とか電気とか磁気とか重力とか。そんなこんなで引き合ってるから君と僕は離れないし地球も同じ大きさのままだし太陽系は同じ感覚でぐるぐるだし、銀河もぐるぐるなんだ。だから膨張する空間に流されずにくっついたまま独自のルートでうろうろ、そうしてるあいだにはお互いの重力でひきあって銀河同士が衝突なんてこともあるのさ。というか基本的に銀河同士はいつも重力で引き合ってて、その集まりで「超銀河団」てのを作ってる。超銀河団に集まっちゃうからそれ以外の空間てほんとうになんもないんだぜ。

で、「外」の話。外がないというけど、ちょっと考えを変えるとあるかもしれないという。それは「重力」の先にあるものなんだ。重力って何?ていうと、今ではこう考えられている。ゴム膜をピーンと張ったとして、そこに大きいビー玉を一個置く。するとビー玉の重みでゴムがゆがみ、その周りに小さいビー玉を置いても、最初に置いた大きいビー玉の方に転がっていってしまう。ゴムの膜しかない世界は2次元だけど、これの3次元バージョン重力だと考えられている。

ではこれにものすごく重くて、だけどすごく小さいビー玉を置いたらどうなるか。膜が破けるかもしれないよね。そしてその瞬間そのビー玉の周囲にあったものは全部穴に吸い込まれていっちゃうよね。これの3次元バージョンブラックホールで、その先に膜以外の世界=「宇宙の外」があると考えられている。

もし宇宙の外について話すなら一応これくらいは踏まえた方がいいんじゃないかな?という話でした。

記事への反応 -
  • 物語とか社会とか、その流れの中心にいられない人たちにも、べつの物語なり社会があるんだろうか。 社会が流動的な存在であるとして、その流れから外れてよどみに迷い込んだ人たち...

    • 太陽系が宇宙の外側に向かってくちゃくちゃと動いているとは初耳だ。 宇宙の外側ってどこ? ブラックホールの向こう側のこと?

      • 確かにくちゃくちゃ動いてるのは初耳だな。 さておき、宇宙って膨張しているわけよ。ビッグバンかなんかの影響が今も残ってるのか知らんが、空間が拡張中なわけ。 っていうことはだ...

        • 移動するのはいいよ。本当は移動してないんだけど。各点はそのままなんだけどね。「ビニールシート」の理解がこの問題で一番ダメな理解の仕方なのさ。 どうせ例えるなら風船にしな...

    • たぶんどっかにあるんだろうけど、発見されていないから、 きっと永遠に見つからないんだろうね。見つかったらそれはただの日常と化すだろうから。

記事への反応(ブックマークコメント)

ログイン ユーザー登録
ようこそ ゲスト さん