宇宙の外側ってあるの

Question

子供のころ読んだ本に「宇宙は膨張している」と書いてありました。
膨張しているということは、宇宙はある大きさを持っているということだと思うんですが、その外側ってどうなってるの？この場合の宇宙の定義って「空間」のこと？それとも「物質の存在する領域」のこと？
　誰か教えてください。お願いします。

motsuan · Accepted Answer

私は以下のようにイメージしていました。

自分が２次元に住んでいると思ってください。
次にその２次元がたとえば風船のように丸く閉じていると考えてください。
そうすると自分の住んでいる世界には果てはないけど
有限な世界が出来上がります。そういう宇宙も考えられます。
もしかしたら浮き輪のような形かも知れません。
いろんな形が考えられると思います。
でも、宇宙はすごい速さ広がっているます
(宇宙の端があって、その先に余分な空間があって、そこに向かって
 先に伸びているというよりは
 風船が膨らむように全体が広がっているというイメージです）。
そして、自分を中心にして見ると自分から遠いところほど速く離れていきます
（ゴムひもを１点固定して伸ばすと、その点から離れた点ほど
　遠くへ伸びる。つまり、同じ時間でも遠いところほど速く遠ざかっている。
　そういうイメージです。）
そうすると、しまいには光より速く遠ざかる部分が出てきて
光がやってこれなくなります。というわけで
自分から遠く離れたところの様子を知ることができません。

宇宙はどんな形をしているのでしょうか？
是非知りたいものです。

noname#254 · Answer

知人が高校生だった頃の先生に、
「こんなのは問題外の外だ！」
と、生徒を怒鳴りつけ、生徒の脳みそを内部からねじるという恐ろしい方がいらっしゃったそうです。（ちなみに同教諭には「そんなことは常識以前の前だろうが」という技もあり、これを言われると時間意識が無限小に折りたたまれて痛い、とのことでした。）

　冗談はさておき、「宇宙は無限か、有限か」というのは、実は哲学の方でも古来問題にされてきたことです。特に、カントの言う「二律背反」の例として、これは有名です。
「宇宙は時間的・空間的に無限である」
「宇宙は時間的・空間的に有限である」
　これらのように、相対立し両立し得ない命題が同じ程度の正しさで主張されうるという状態、これが二律背反です。
　カントは、理性をその限界を超えて行使するとこういう事態になる、としています。で、その理性の限界内というのは、「経験可能な範囲」です。言い換えれば「観察可能な範囲」ですね。するとカント流に言えば、「宇宙の外」を考える作業は「理性の限界を超えた」作業となりましょう。
「宇宙の外？　んなもん、考えたらあかん。あたま、パァになるで。」…つまり、結論はdeagleさんの言われた通り、「考えてはいけない」になります。

　ちょっと切り口を変えましょう。
　えー、これも懐古談から入りますが、院時代の先輩に、某学会で「アナクシメネスの宇宙は単数か複数か」という論題の発表をした人がいました。秋も半ばの、うららかな昼下がり、閑散とした大教室にて、その朗々たる発表は何人にも抗しがたい圧倒的な睡眠誘導力を発揮したのでした。爆睡のオーラ…ホイミの呪文…負けました。
　えと…「宇宙は単数か複数か」…です。
　もし仮に、互いに区別することのできる「宇宙」が複数あるとすれば、その場合は「宇宙は外を持つ」と議論することができるでしょう。ＳＦでよくある「パラレル宇宙」もこれのバリエーションかもしれません。でも…
「その宇宙、全部まとめて宇宙やんけ。ちゃうか？」
というツッコミは秘孔を突くことになるでしょう。ひでぶ。
　ということは、「やっぱり宇宙はどこまで行っても宇宙、たとえ考えることができなくても、ぜーんぶ宇宙」ということになろうかと思います。
　だから、「宇宙に外なんかない」…という結論。

　ああ…。科学の部屋で、場違いな観念的論理をもてあそんでしまいました。すいません。

ringo2001 · Answer

再びringo2001です。

>球面の内部しか無い空間が膨張して外へ膨れていく・・・・？ 
>ムツカシイイイイ

ええと、もしかしたら誤解されているかもしれませんが、よくある膨張のイメージ図での球面の内部（球の内部）が空間ではありません。球面（球の表面）が空間です。３次元空間の形をイメージできないので、便宜上２次元のモデルで説明しているのです。ですから、「外」へ膨らんでいるという表現もあまりよくありません。そう言ってしまった時点ですでに大きな空間（３次元よりも次元の高い空間）の中に宇宙があると言っているようなものです。

逆に空間がそのままで、実は内部の物質が小さくなると考えたらどうでしょうか？
そんなことも考えたことがあります。

masa1000rx · Answer

高校生のころ、天文部だった私は、こういうことを研究してみたい！と考えていて、物理を志望しようとしたことがありました。昔々のお話しです。

　さて、他のかたも書いていらっしゃいますが、この「宇宙の外側」問題には現在のところ解答がありません。いつの日か、解明されるはず、と信じていますが、おそらく私の寿命よりは先の話でしょう。

　そこで、それまでの間は、次のように考えましょう。「宇宙の外側は私の頭の中にある。どう考えるかは私の自由！！」いかがです、わくわくしませんか？ＳＦといっしょですよね。人それぞれでいいと思います。もしかしたら当たっているかもしれません。

　私は、こう考えています。宇宙の外には、この宇宙を支配する法則とは異なる法則によって成り立つなにかがある。人類が、この宇宙を解明しつくしてしまってもがっかりすることはなく、外にはまだまだ未開の沃野（荒野かも）が広がっている。

　そんな日はいつかやってくるのでしょうか。

unyo · Answer

どこまでが宇宙かの定義はいっぱいあります。
いろいろな考え方があって、外側も、有るとも、無いともいえる。
多くの人は、こう考えています。

遠くの銀河が、どんどん遠ざかっている。遠ければ遠いほど速く。
だから・・・宇宙は膨張しているのだろう。
だから・・・はじめは、一カ所にまとまっていて、ある時、大爆発した？
だったら・・・今頃は、この位の大きさに成っていることでしょう。

でも、本当のことは？わかりません。
宇宙の果てまで届く、たった一つのものは、私たちの想像力です。

ringo2001 · Answer

あらかじめ言いますが、シロートです。
私も小さい頃から、そう言うことを考えるのが好きなんですが、まず宇宙が広がっているというのは「空間」のことだと思います。そして、その外側という概念は考えることができないんだと思います。「空間それ自体」がなにかのもっと大きな空間の中にあるのではなくて、自己完結した存在だと、私はそう思っています。

よく３次元球の表面で、閉じた２次元空間が膨張するようなイメージ図で説明されることがありますが、その図を見ている私たちは、その図の外に存在していて、球面が広がる様子を見ています。それで、宇宙の膨張する感じをなんとか考えようとするときに、頭の中で、なにか宇宙の「外側」から宇宙を眺めようとしてしまいがちです。だけど、本当は内部しかないんです。

noname#25358 · Answer

えとですね。
　宇宙の外側には宇宙があります。

　宇宙の壁というのは、別にコンクリートとか石膏で出来たような行き止まりがあるのではなく、「ドップラー効果の限界によって一切の観察が不能になる距離」のことをいうのです。
　ですから、当然、宇宙の壁の向こうにはまた宇宙があり、宇宙の壁付近にある星はどんどん、膨張によって外へ押し出されています。

　しかし、現在のパラダイムには、「見えないものは存在しない」と考える暗黙のルールがあります。これは、数多くの科学者がめちゃくちゃな理論を唱えないように設けられた「妥協的な」理論です。これに従うと、「宇宙の外側は何もない」となるわけです。（もっとも、この理論について「無とは何か」を説く人ってのがいてなかなか面倒なんですが(^_^;）

　ですから、riheiさんの質問の答えは、「考えてはいけない」ということになります(笑)

ROYFF · Answer

宇宙は無限の空間の中にあります。

150億年前のビッグバン以来、宇宙はものすごい勢いで膨張しています。（一番外側は光速に近いスピードで、無限の空間に向かって）

宇宙はこのまま膨張し続けるのか、それとも相互の引力によって元の中心点に引き戻され始める事となるのかは、最新の宇宙物理学でも不明とのこと。

『世界でいちばん美しい物語』ご参照。夢のある本です。

宇宙の外側ってあるの

私は以下のようにイメージしていました。

知人が高校生だった頃の先生に、

再びringo2001です。

高校生のころ、天文部だった私は、こういうことを研究してみたい！と考えていて、物理を志望しようとしたことがありました。

どこまでが宇宙かの定義はいっぱいあります。

あらかじめ言いますが、シロートです。

えとですね。

宇宙は無限の空間の中にあります。

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　えとですね。