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宇宙の広さの測り方! ~1ミリの地球から見た場合~

宇宙の広さの測り方! ~1ミリの地球から見た場合~地球
宇宙の広さの測り方! ~1ミリの地球から見た場合~

 

世界が100人の村だったら、という例え話があります。

総人口数十億人の中で、毎日学校に行ける子どもはこれぐらいです、と言われても、実感が湧きませんが、100人中何人、と表現されると、急にリアリティが出てきます。

理解をわかり易くする上で、割合で分析する好事例です。

宇宙空間についても、同様のことが言えます。

月までどれぐらいの距離か、と聞かれても、光が一年間で進む距離の、光年という単位を使った回答では、感覚的に掴み切れません。

今回は、地球の大きさを1ミリと仮定し、宇宙の広大さについてご紹介していきます。

 

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宇宙の拡大現象の発見と誕生起源の研究

約90年前、アメリカのハッブル博士は、宇宙に存在する銀河同士の距離が、離れていっていることを発見しました。

しかも、地球から遠ければ遠いほど、離れる速度が増していることがわかりました。

このことから、宇宙全体が風船のように膨らんでいるのではないか、と考えられました。

さらに、拡大しているのであれば、広がる前の最初の段階はどのような状態であったのか、宇宙はいつ生まれたのか、という疑問に繋がりました。

その後、各種各方面に渡る様々な研究により、宇宙は約138億年前に、ある一点に集約されていたことが判明しています。

一ヵ所に集まった状態から、何らかの要因で爆発が起こり、一気に宇宙が膨張し始めました。

この瞬間をビッグバン、と呼びます。

有名な呼称ですので、聞いたことがあるという人も多いでしょう。

爆発後膨張を続け、長い年月をかけて、現在の姿に行きついた、と考えられています。

 

宇宙の果てはどこにあるのかという命題

今もなお留まるところを知らず、拡大を続ける宇宙ですが、それではその果て、末端は存在するのでしょうか。

宇宙の中には光より速いものは存在しません。

単純に考えれば、ビッグバンが138億年前なのですから、光速で138億年要する先が、最果てであるということになります。
しかしながら、計測した結果としては、その距離は464億光年になるとされています。

宇宙は急速に膨張を続けているため、光が通る間にもその距離を伸ばしています。

固定されていないので、ゴールが遠ざかっているイメージであり、その分道のりも長くなる、というわけです。

 

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地球を1ミリの大きさと仮定した場合の距離

冒頭にて触れたように、光年という単位は、私たちが普段目にする距離表示とは異なるため、想像しにくいところがあります。

それでは地球の大きさを、仮に1ミリとした場合、宇宙における広さのイメージは、どのようなものになるでしょうか。

例えば月は、直径約0.26ミリメートルとなります。

地球の約4分の1の大きさです。また、月と地球の間の距離は、約3センチとなります。

定規の目盛を想像してみると、かなり近いという印象を受けられるかと思います。

昔から月は身近な存在でしたが、物理的にも近そうです。

私たちにとって一番身近な恒星、太陽を例に挙げると、大きさは11センチ、距離は13メートルです。

月と比較すると巨大で遠くなりますが、それでもそこまで過度に大きかったり、遠距離であるという感覚はありません。

太陽系という銀河で考えると、意外に小規模と言えるかもしれません。

別の銀河系に目を移してみると、アニメの世界等でよく聞く名前のアンドロメダ銀河があります。

1ミリの地球からの距離は、何と18.6億キロメートルです。

いきなり単位の規模感が大きくなりましたが、それだけ遠い存在であり、銀河という単位で見ると、太陽系は小さいことがわかります。

 

宇宙の観測可能限界と最果てのさらに先

宇宙の尋常ではない広大さはイメージがついたかと思いますが、では宇宙全体の距離という点ではどうでしょうか。

最速の光にて観測ができる範囲が138億光年のですので、現代の人類にとっては、物理的な制限の中で、この距離が宇宙の果てを表します。

観測限界を超えた先の宇宙が、どのような姿をしているのか、誰にもわかりません。

私たちが認識できるものとは全く異なる形状をしているかもしれません。

このことを多元的宇宙論と呼びます。

実際にはどうなっているのか、真相が判明するには、光が到達するのを待たなければならないのです。

 

いかがでしたか?
今回は、宇宙の起源と膨張、広さの認識を、地球を1ミリの大きさに例え、解説してまいりました。今空に見えている星の光は、実は遥か昔に発せられたものです。長い時間をかけて、私たちの目に届きます。したがいこの瞬間には、その星はすでに消滅してしまっているかもしれません。この世の最速の存在である光をもってしても、計測し切れない宇宙の広さは、膨らむ動きが終わった段階で、ようやく人の手で測れるようになるのでしょう。だからこそ私たちは、宇宙の果ての先には何があるのか、どんな世界が広がっているのか、様々な想像を巡らせることができますね。

 

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