宇宙の膨張


Last Update: 11/15/2012

宇宙がビッグ・バンから始まり、膨張しやがて収縮する様子。球面の上だけが宇宙に対応します(我々が住むのは3次元空間ですが、視覚化する都合上2次元球面で表しています)。ムービーを見るにはコントローラーをクリックしてください。

より詳しいコメント:この宇宙はフリードマン・ロバートソン・ウォーカー宇宙として知られています。このような場合を「閉じた宇宙」と言います。実際の宇宙は「平坦な宇宙」にきわめて近いと考えられています。しかし「開いた宇宙」や「平坦な宇宙」は無限に広がっているので、このように描くことはできません。「平坦な宇宙」は「閉じた宇宙」と違い、膨張が止まり、収縮して宇宙がつぶれることはありません。またこのムービーでは、光のような放射で一様に満たされた宇宙を考えています。フリードマン・ロバートソン・ウォーカー宇宙は、実際の宇宙のこれまでの発展をよく表していると思われています。

 フリードマン ロバートソン   ウォーカー

フリードマン・ロバートソン・ウォーカー宇宙では、宇宙は膨張しますが、膨張の速さはしだいに遅くなっていきます。しかし近年、観測などから現実の宇宙の膨張は減速しているのではなく、加速しつつあることが確実視されるようになってきました。このため、現実の宇宙は将来的には加速宇宙の一つ、ド・ジッター時空と呼ばれる時空に近づいていくと思われています(下の図)。この場合も、曲面上だけが宇宙に対応します。ただしこの場合は、空間だけではなく、時間も描かれています。空間部分は下の絵を横に輪切りした円上になります。

 

ド・ジッター

 


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