誰か人生を教えてください・・・


by maple_r

光について

 
http://www.asahi.com/science/update/0711/OSK200807100108.html

年4000個の星生む「モンスター銀河」発見

 123億光年かなたに、私たちの天の川銀河と比べて数百倍の速さで次々と星を生み出す「モンスター銀河」があることを、愛媛大学や米カリフォルニア工科大学などのチームが見つけ、天体物理学ジャーナル誌に11日発表する。

 モンスター銀河は活発に星を生み出し、「星々の生成工場」とも呼ばれる。ハワイにある国立天文台すばる望遠鏡と米航空宇宙局(NASA)のハッブル宇宙望遠鏡がろくぶんぎ座方向にモンスター銀河を発見。NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡などで詳しく観測、計算した。

 その結果、年に約4千個の星が作り出されていることがわかった。年に10個程度の星が生まれる天の川銀河に比べて数百倍のハイスピードだ。約5千万年後には、天の川銀河より大きな銀河に育つと推定された。

 今まで知られていた最も遠いモンスター銀河は約110億光年だったが、今回は123億光年。宇宙の年齢は137億年とされるので、宇宙誕生の14億年後にはすでに生まれていたことになる。小さな赤ちゃん銀河が徐々に合体しながら、大きな銀河に成長したという従来の銀河形成理論と相反する発見になった。

 愛媛大学の谷口義明・宇宙進化研究センター長は「宇宙が生まれて、こんなに早い段階でモンスター銀河ができていたとは思わなかった。暗黒物質やガスの密度には場所ごとに差があり必ずしも均一ではないので、こういうこともありうるのだろう。銀河形成理論の試金石となるような発見と思う」と話している。(久保田裕)



 今日は難しい話をします。素人の聞きかじりで多少なりとも判ったつもりでいるだけだから、根本的な間違いをしている可能性もあるし、そもそもナニを言いたいのか明確になっていなくて、なんとなく思っていること判らないことを漠然と書き連ねてみるがぐだぐだになって終わるだろうが、まあそんなのいつものことだ。

 
 特殊相対性理論の基本に、光速度不変の原理というものがある。
 http://homepage1.nifty.com/tac-lab/lclock.htmlを見てもらうとよくわかると思うのだが、要は……要はとまとめるのが難しいんだな。
 例えば大阪から東京へ250km/hで移動している新幹線の中で、1号車両から16号車両へ向かって100km/hのボールを投げると、新幹線の乗客からはボールの速度は100km/hに見えるが、新幹線の外で静止している観測者からは350km/hでボールが移動しているように見える。相対速度というやつである。

 ところが、投げたものが光となるとそうはいかないらしい。
 光の速度を仮に500km/hとして(新幹線は亜光速か!)1号車両から16号車両へ照射すると、新幹線の乗客からは500km/hの移動速度で観測されるが、新幹線の外で静止している観測者からは、500+250の750km/hでは無く、あくまで500km/hとして観測されるらしい。それは光が光速以上で移動することはありえず、逆に観測者の時間を進ませて整合をとるということだそうだ。つまりこの場合、750km/hとなるべきところを500km/hとなるわけで、1.5倍の時間が経過するということなのかな、新幹線の乗客と比べると。
 
 いかん、わけわからなくなってきた。新幹線の移動方向と全く同じ方向に光を照射したら、外の観測者からは光速度不変の原理を考慮すると新幹線の移動速度が0km/hになってしまう。
 一般にこうやって光時計を解説する場合、移動体の移動方向と光の移動方向は、90度の角度を持って解説している。上のurlがそうであるように。
 そういう条件であれば移動体の速度が0km/hになることは無いものな。
 速度で換算すると上のように1.5倍になるということは、これはアキレスと亀のパラドクスと同じことなのかな、よくわからん。誰か判る人、説明して。

 そういうわけで光速度というのは、どんな状態でも不変なんだそうだ。もちろん真空と大気圏内では違うが。
 この光速度不変の原理というのをいきなり持ち出されると、頭ん中ぽかーんとなってしまうよな。これよりも基本的な方程式を理解していて、いろいろ考えてみるとやっぱり光速度は不変だ、という点にたどりつくならまだしも、いきなり「光速度は不変です」と言われてもついていけない。ま、基礎をとばしてるんだからしょうがないのか。

 さて、この光速度不変の原理に基づくと、時間という概念は光によって規定されているということがわかる。光の移動=時の経過だからね。つまり光というものは時だし、時というものは光なわけ。
 これに気付いた時は、すげー感動したなあ。どう? つーか普通知ってるの?

 光=時を理解すると、ビッグバンを光=時の誕生として理解することが出来る。よく、ビッグバン前の宇宙は無だったと言われるが、光=時が無いということ。つまり本当に何にも無い。

 と、宇宙の誕生というのは光の誕生だと思っていたのだが、最近になってインフレーション宇宙論とかいうのが出てきて、ビッグバンよりも先に宇宙の膨張ははじまったとか言っているらしい。なんで光が無いのに空間があるんだろう。理解出来ないんだよなあ。

 ビッグバンの話に戻って、開闢によって光が球状に広がることで宇宙が膨張するんだとイメージ出来るが、宇宙の膨張は光速よりもぜんぜん速いらしい。イメージ出来ない。どういうことだろう、ものすごく時間の経過が速いということなんだろうか。

 宇宙が光速よりも速く膨張しているなら、星間距離も光速以上で広がっていても不思議じゃない。
 ここでようやく一番上の記事の引用に戻る。

>今回は123億光年。宇宙の年齢は137億年とされるので、宇宙誕生の14億年後にはすでに生まれていたことになる。

 この表現に、すごい違和感を感じる。
 まず、観測者は地球なわけで、地球から123億光年だからと言って、本当に123億年前の光なのか。少なくとも地球からは123億光年なので、少なくとも宇宙誕生の14億年後には誕生していたと言えるのかもしれないが、なんか違和感があるんだよなあ。

 さらに、宇宙の年齢は137億歳で、宇宙の半径は今400億光年と言われている。137億年かけて400億光年まで広がった宇宙が、たった14憶歳のときに123億光年も広かったのか? 

 やっぱりぐだぐだになってきた。
 違和感があるのに、どこがどう違うと思うのか、はっきりと言い切れない。つまりどこが判らないのか判らないという、物を学ぶときにいちばんマズい状態である。

 誰か、このバカなオレに、すっきりと判りやすく教えてたもれ……。
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by maple_r | 2008-07-13 23:04 | 雑記