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をこえられますか？
「原理的には光速を超えられるもの」として設計されたんだけど、「別の○○という効果を考えると超光速に行く前に破綻するのでは？」とか議論がいくつもあって未だに決着は付いていない。
宇宙の拡大速度が光速を超えているのなら、空間の収縮拡大は光速を超えられるのでは？
そもそも空間自体が収縮拡大するというのがよくわからない。何を基準に収縮拡大したって言ってるの? 光速? だとしたら「空間自体が拡大した」と「光速が遅くなった」はどうやって区別してるの?
>何を基準に収縮拡大したって言ってるの?
実際に行われている手法とは違うけど、
1. ある空間を持ってくる。2. その中にある点同士の距離を測る3. 適当に時間が経った後、同じように距離を測る。4. （元々の相対速度の効果を除いて）点同士の距離が遠くなっていれば空間が伸びた
になる。
一応追加で書いておくと、たまに勘違いしている人がいるけど、空間が広がったからって中の物体そのものまで単純に大きくなるわけでは無い。空間が広がろうと引っ張る力よりも強い力で結びついている物体同士（例えば原子核と電子、分子の中の原子同士、等）のサイズに変化は無い。
よく使われる比喩で言えば
ゴムシートの上にビー玉をぶちまける。ゴムシートを引っ張って伸ばす（＝空間が広がる）と、ビー玉同士の距離は伸びる。だからといってビー玉そのものが大きくなるわけでは無い。
> よく使われる比喩で言えば> ゴムシートの上にビー玉をぶちまける。ゴムシートを引っ張って伸ばす（＝空間が広がる）と、ビー玉同士の距離は伸びる。だからといってビー玉そのものが大きくなるわけでは無い。むしろこの比喩だと「ビー玉とは素粒子のことだな」と思ってしまうのが普通では? 重力的に束縛されている銀河団スケールのビー玉だとはちょっとイメージできなかった。
> 2. その中にある点同士の距離を測る> 3. 適当に時間が経った後、同じように距離を測る。だから何を基準に?> たまに勘違いしている人がいるけど、空間が広がったからって中の物体そのものまで単純に大きくなるわけでは無い。一番インチキくさいと感じるのがここで、「空間は一様で等方」と仮定しているはずなのになんでスケールによって膨張したりしなかったりするの? 空間そのものが膨張することによって宇宙のサイズが倍になったなら、世界のすべてのもののサイズが一様に倍にならなければ「一様で等方」とは言えないのではないの? といつも思います。1. 素粒
>だから何を基準に?
何を基準にしても良いさ。好きに測れ。何なら定規でも良い。
>なんでスケールによって膨張したりしなかったりするの?
いいか、空間全体は一様に膨張しようとする。だが、空間が膨張しようとする力より強い力で引っ張り合ってるなら、その物体間は広がることができない。力が足りないんだから。
例えば坂道の下端に鉄球がいたとしよう。ここに坂道の上の方から磁石で磁場をかける。磁力が重力より十分強ければ、鉄球は坂道を上っていく。ところが重力に比べ磁力が弱ければ、上に引っ張ろうという力が働くにもかかわらず鉄球は下端に張り付いたままだ。
空間の膨張もこれと同じ事が起きる。素粒子間（でも、天体間でも何でも良いが）の引力より、それらの間の空間膨張で広がろうとする力が強ければ物体も膨張する。しかし粒子間の引力の方が強ければ膨張はしない。（正確には、凄く強い引っ張る力に、凄く弱い引き伸ばす力が加わるから、平衡位置は微妙にずれるけど）
1. 素粒子間の距離は引き伸ばされる(原子が大きくなる)のか?
素粒子間が強く引き合っているような場合にはならない。十分遠く離れた二つの素粒子間（＝引力が弱く、しかも間にある空間が多いので引き伸ばす力が強い）なら、それらの間の距離は引き伸ばされる。
2. 原子間の距離は引き伸ばされる?
これも1と同じ。原子同士の間の引力が（空間ごと引き伸ばそうとする力より）十分強ければ、距離は伸びない。逆にもしほとんど何の引力も働いていない2つの原子間なら、伸びる。
3. 太陽系が大きくなる(たとえば太陽と地球の距離が広がっていく)?
太陽と惑星の間の重力は、その間の空間が伸びていく際に広がろうとする力より十分強いから（ほとんど）伸びない。ただし、仮想的な話だが、もし宇宙に太陽と惑星以外の天体が無く、とんでもなく遠く離れた位置にも太陽を周回する惑星（それこそ何億光年とか）がいるなら、それらの間の距離は伸びる。両者の間の重力は（距離が遠いから）とんでもなく弱く、その一方で空間が広がる力は（間の空間の量に応じて加算されていくので）とんでもなく強いから。
4. 恒星間の距離は引き伸ばされる(銀河が拡大して星がまばらになっていく)?
恒星間はそこそこ距離が遠い（＝空間が伸びようとする力の和が強く、重力は弱い）が、重力がまだ強い（というか、空間の膨張がそれだけ弱い）。銀河という形で多数の恒星が集まっているのも、互いの重力が加算されて1箇所にまとまる力を強くしている。
だからもし、ものすごく半径が大きくて、星がまばら（＝重力の効果が弱い）な銀河があれば、銀河自体も膨張する。
ちゃんと計算してないから、もしかしたら銀河ないでも膨張の影響が見える程度のわずかな距離の増大はあるかもしれんけど。ただこの場合でも、平衡位置のズレ程度だから、どんどん銀河が大きくなっていくわけでは無い。（10の重力に1の引っ張る力がかかるせいで、周回半径がちょっと伸びてる、とかそういうイメージ）
5. 銀河間の距離は引き伸ばされる?
銀河間までくると、銀河間での距離が膨大になるので、互いの間に働く重力は弱い。その一方で、空間の膨張は加算的だから、影響が増す一方だ。だからこのあたりで
重力の強さ（引っ張り合う強さ） ＜ 空間膨張の強さ（引き離そうとする強さ）
というような値になってくる。そうなると互いの距離は広がっていく。
ただし、隣接する銀河のように互いの間の重力が強い場合は、やっぱり重力が勝つから引き伸ばされない。遠く離れた銀河同士は離れていく、という話。
>空間は「一様で等方」と仮定しているし
一様で等方ってのは、「まあ局所的には凹凸とかあるけど、広い範囲で平均化しちゃえば宇宙のどこも似たようなもんだよね」という意味であって、微視的に見ても同じ、というわけでは無い。
>重力は無限遠まで届くのに
重力は無限遠まで届くけど、遠くなると逆二乗で弱くなる。だから遠い距離では重力の影響はどんどん弱くなっていく。一方の空間の膨張は加算的だ。例えば距離が1だったものが1.1に伸びるなら、100だった距離は110に伸びようとする。遠くなればなるほど重力（など）の「互いに引っ張って小さくまとまろうとする力」は小さくなり、その一方で「空間ごと引き伸ばして遠く離そうとする影響」は大きくなる。後者が前者を大きく上回れば、目に見えて距離が伸びていく、というだけ。だから重力だの電磁気力だのが今よりももっと極端に弱ければ（極限的にはゼロならば）、分子だってどんどん引き伸ばされていく。（そんなに電磁気力が弱かったらそもそも分子とか作らない、という話もあるが）
「ゆらぎで密度の低かったところがボイドになった。ゆらぎで密度が高かったところは重力で一点に潰れそうだけど、何とか均衡に達するから潰れないで銀河を形成した」ってのもうさんくさい。だったらそもそも宇宙が膨張しなくても一点に潰れはしないんじゃないの? (まあそれじゃ観測事実と合わないから膨張してるんだろうけど)
>だったらそもそも宇宙が膨張しなくても一点に潰れはしないんじゃないの?
それは無理。というか銀河も過渡的な構造だから、静的な空間でずーっと長時間おいておくと潰れる。そういう意味ではまあ、宇宙全体も、膨張が無くてもある程度の時間なら一点に潰れずに済む。
当時問題になったのは、「宇宙は永遠の過去から永遠の未来にまで存続している」って信念があったから。そういう長期間をとってしまえば静的な宇宙はどうやっても潰れる。銀河も潰れる。
宇宙膨張を表す方程式は、空間が完全に均質だとした場合の近似です。実際の宇宙ではたとえば星と星間物質の間にはとてつもない密度差があって、とうてい均質とはいえません。それらの「微細」構造が無視できるくらい大きいスケールで宇宙を見た場合に、初めて見えてくるということです。
そもそも距離を光で測る時点で、トートロジーに鳴ってることはわかっているかな？
>空間の収縮拡大は光速を超えられるのでは？
「空間の膨張により、ある2点が遠ざかる速度が光速を越えられるかどうか」と、「今回のメカニズムで光速を越えられるかどうか」は全く別の問題。
ワープを抜ける光も光速を超えるんでしょうね
「ワープを抜ける光」の速度が光速と定義されますので、超えられません。
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「毎々お世話になっております。仕様書を頂きたく。」「拝承」 -- ある会社の日常
光の速度 (スコア:0)
をこえられますか？
Re: (スコア:0)
「原理的には光速を超えられるもの」として設計されたんだけど、「別の○○という効果を考えると超光速に行く前に破綻するのでは？」とか議論がいくつもあって未だに決着は付いていない。
Re: (スコア:0)
「原理的には光速を超えられるもの」として設計されたんだけど、「別の○○という効果を考えると超光速に行く前に破綻するのでは？」とか議論がいくつもあって未だに決着は付いていない。
宇宙の拡大速度が光速を超えているのなら、空間の収縮拡大は光速を超えられるのでは？
Re: (スコア:0)
そもそも空間自体が収縮拡大するというのがよくわからない。何を基準に収縮拡大したって言ってるの? 光速? だとしたら「空間自体が拡大した」と「光速が遅くなった」はどうやって区別してるの?
Re: (スコア:0)
>何を基準に収縮拡大したって言ってるの?
実際に行われている手法とは違うけど、
1. ある空間を持ってくる。
2. その中にある点同士の距離を測る
3. 適当に時間が経った後、同じように距離を測る。
4. （元々の相対速度の効果を除いて）点同士の距離が遠くなっていれば空間が伸びた
になる。
一応追加で書いておくと、たまに勘違いしている人がいるけど、空間が広がったからって中の物体そのものまで単純に大きくなるわけでは無い。空間が広がろうと引っ張る力よりも強い力で結びついている物体同士（例えば原子核と電子、分子の中の原子同士、等）のサイズに変化は無い。
よく使われる比喩で言えば
ゴムシートの上にビー玉をぶちまける。ゴムシートを引っ張って伸ばす（＝空間が広がる）と、ビー玉同士の距離は伸びる。だからといってビー玉そのものが大きくなるわけでは無い。
Re: (スコア:0)
> よく使われる比喩で言えば
> ゴムシートの上にビー玉をぶちまける。ゴムシートを引っ張って伸ばす（＝空間が広がる）と、ビー玉同士の距離は伸びる。だからといってビー玉そのものが大きくなるわけでは無い。
むしろこの比喩だと「ビー玉とは素粒子のことだな」と思ってしまうのが普通では? 重力的に束縛されている銀河団スケールのビー玉だとはちょっとイメージできなかった。
Re: (スコア:0)
> 2. その中にある点同士の距離を測る
> 3. 適当に時間が経った後、同じように距離を測る。
だから何を基準に?
> たまに勘違いしている人がいるけど、空間が広がったからって中の物体そのものまで単純に大きくなるわけでは無い。
一番インチキくさいと感じるのがここで、「空間は一様で等方」と仮定しているはずなのになんでスケールによって膨張したりしなかったりするの? 空間そのものが膨張することによって宇宙のサイズが倍になったなら、世界のすべてのもののサイズが一様に倍にならなければ「一様で等方」とは言えないのではないの? といつも思います。
1. 素粒
Re:光の速度 (スコア:1)
>だから何を基準に?
何を基準にしても良いさ。好きに測れ。
何なら定規でも良い。
>なんでスケールによって膨張したりしなかったりするの?
いいか、空間全体は一様に膨張しようとする。
だが、空間が膨張しようとする力より強い力で引っ張り合ってるなら、その物体間は広がることができない。力が足りないんだから。
例えば坂道の下端に鉄球がいたとしよう。ここに坂道の上の方から磁石で磁場をかける。磁力が重力より十分強ければ、鉄球は坂道を上っていく。ところが重力に比べ磁力が弱ければ、上に引っ張ろうという力が働くにもかかわらず鉄球は下端に張り付いたままだ。
空間の膨張もこれと同じ事が起きる。
素粒子間（でも、天体間でも何でも良いが）の引力より、それらの間の空間膨張で広がろうとする力が強ければ物体も膨張する。しかし粒子間の引力の方が強ければ膨張はしない。
（正確には、凄く強い引っ張る力に、凄く弱い引き伸ばす力が加わるから、平衡位置は微妙にずれるけど）
1. 素粒子間の距離は引き伸ばされる(原子が大きくなる)のか?
素粒子間が強く引き合っているような場合にはならない。
十分遠く離れた二つの素粒子間（＝引力が弱く、しかも間にある空間が多いので引き伸ばす力が強い）なら、それらの間の距離は引き伸ばされる。
2. 原子間の距離は引き伸ばされる?
これも1と同じ。
原子同士の間の引力が（空間ごと引き伸ばそうとする力より）十分強ければ、距離は伸びない。
逆にもしほとんど何の引力も働いていない2つの原子間なら、伸びる。
3. 太陽系が大きくなる(たとえば太陽と地球の距離が広がっていく)?
太陽と惑星の間の重力は、その間の空間が伸びていく際に広がろうとする力より十分強いから（ほとんど）伸びない。
ただし、仮想的な話だが、もし宇宙に太陽と惑星以外の天体が無く、とんでもなく遠く離れた位置にも太陽を周回する惑星（それこそ何億光年とか）がいるなら、それらの間の距離は伸びる。
両者の間の重力は（距離が遠いから）とんでもなく弱く、その一方で空間が広がる力は（間の空間の量に応じて加算されていくので）とんでもなく強いから。
4. 恒星間の距離は引き伸ばされる(銀河が拡大して星がまばらになっていく)?
恒星間はそこそこ距離が遠い（＝空間が伸びようとする力の和が強く、重力は弱い）が、重力がまだ強い（というか、空間の膨張がそれだけ弱い）。
銀河という形で多数の恒星が集まっているのも、互いの重力が加算されて1箇所にまとまる力を強くしている。
だからもし、ものすごく半径が大きくて、星がまばら（＝重力の効果が弱い）な銀河があれば、銀河自体も膨張する。
ちゃんと計算してないから、もしかしたら銀河ないでも膨張の影響が見える程度のわずかな距離の増大はあるかもしれんけど。
ただこの場合でも、平衡位置のズレ程度だから、どんどん銀河が大きくなっていくわけでは無い。
（10の重力に1の引っ張る力がかかるせいで、周回半径がちょっと伸びてる、とかそういうイメージ）
5. 銀河間の距離は引き伸ばされる?
銀河間までくると、銀河間での距離が膨大になるので、互いの間に働く重力は弱い。
その一方で、空間の膨張は加算的だから、影響が増す一方だ。だからこのあたりで
重力の強さ（引っ張り合う強さ） ＜ 空間膨張の強さ（引き離そうとする強さ）
というような値になってくる。そうなると互いの距離は広がっていく。
ただし、隣接する銀河のように互いの間の重力が強い場合は、やっぱり重力が勝つから引き伸ばされない。遠く離れた銀河同士は離れていく、という話。
>空間は「一様で等方」と仮定しているし
一様で等方ってのは、「まあ局所的には凹凸とかあるけど、広い範囲で平均化しちゃえば宇宙のどこも似たようなもんだよね」という意味であって、微視的に見ても同じ、というわけでは無い。
>重力は無限遠まで届くのに
重力は無限遠まで届くけど、遠くなると逆二乗で弱くなる。だから遠い距離では重力の影響はどんどん弱くなっていく。
一方の空間の膨張は加算的だ。例えば距離が1だったものが1.1に伸びるなら、100だった距離は110に伸びようとする。
遠くなればなるほど重力（など）の「互いに引っ張って小さくまとまろうとする力」は小さくなり、その一方で「空間ごと引き伸ばして遠く離そうとする影響」は大きくなる。
後者が前者を大きく上回れば、目に見えて距離が伸びていく、というだけ。
だから重力だの電磁気力だのが今よりももっと極端に弱ければ（極限的にはゼロならば）、分子だってどんどん引き伸ばされていく。
（そんなに電磁気力が弱かったらそもそも分子とか作らない、という話もあるが）
Re: (スコア:0)
「ゆらぎで密度の低かったところがボイドになった。ゆらぎで密度が高かったところは重力で一点に潰れそうだけど、何とか均衡に達するから潰れないで銀河を形成した」ってのもうさんくさい。だったらそもそも宇宙が膨張しなくても一点に潰れはしないんじゃないの? (まあそれじゃ観測事実と合わないから膨張してるんだろうけど)
Re: (スコア:0)
>だったらそもそも宇宙が膨張しなくても一点に潰れはしないんじゃないの?
それは無理。
というか銀河も過渡的な構造だから、静的な空間でずーっと長時間おいておくと潰れる。
そういう意味ではまあ、宇宙全体も、膨張が無くてもある程度の時間なら一点に潰れずに済む。
当時問題になったのは、「宇宙は永遠の過去から永遠の未来にまで存続している」って信念があったから。そういう長期間をとってしまえば静的な宇宙はどうやっても潰れる。銀河も潰れる。
Re: (スコア:0)
宇宙膨張を表す方程式は、空間が完全に均質だとした場合の近似です。実際の宇宙ではたとえば星と星間物質の間にはとてつもない密度差があって、とうてい均質とはいえません。それらの「微細」構造が無視できるくらい大きいスケールで宇宙を見た場合に、初めて見えてくるということです。
Re: (スコア:0)
そもそも距離を光で測る時点で、トートロジーに鳴ってることはわかっているかな？
Re: (スコア:0)
>空間の収縮拡大は光速を超えられるのでは？
「空間の膨張により、ある2点が遠ざかる速度が光速を越えられるかどうか」と、「今回のメカニズムで光速を越えられるかどうか」は全く別の問題。
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
ワープを抜ける光も光速を超えるんでしょうね
Re: (スコア:0)
「ワープを抜ける光」の速度が光速と定義されますので、超えられません。