１３ 宇宙の膨張

１３　宇宙の膨張 【宇宙とは】宇宙との対話

１３－１　膨張する宇宙[1]
・宇宙はビッグバン以降、膨張を続けている。
・膨張の速度は遠い宇宙ほど早い。（距離に比例する。：ハッブルの法則）[2]
・宇宙の膨張は時空自体の膨張であるため、光速を超えることも可能。
・宇宙は大きなスケールでは均一。
・現在、観測可能な宇宙は、光速の３．５倍で膨張している。
・宇宙の膨張は一般相対性理論で説明される。
・観測可能な宇宙の外側が、有限なのか無限なのか分かっていない。

⇒従って、この宇宙から脱出するためには、飛行するのではなく、時空を超える必要がある。



１３－２　標準光源－宇宙の大きさの観測[3]
・より明るいＩa型超新星は、より長く輝くことが知られている。・・・つまり輝き続けた期間から、その星の明るさ（絶対等級）を知ることができる。
・すると、そのＩa型超新星までの距離（Ｄ(kpc)）を求めることができる。

　Ｄ＝0.2・10^（ｍ-Ｍ-10）

　　Kpc: キロパーセク=3.26 光年
　　ｍ ：天体の見かけの等級
　Ｍ ：天体の絶対等級

・超新星爆発は1つの銀河で百年に１回程度ですが、十分に大きな望遠鏡を使えば、コインの大きさの夜空の中に１０万の銀河を見ることができる。そしてその銀河のひとつひとつには、数十億個もの恒星が含まれているので、コイン程度の大きさの中で、一晩に３個ほどの爆発を観測できる。[4] (p.56)
・標準光源の観測により、ハッブル定数を誤差範囲１０％以下で求めることができた。その結果、宇宙の年齢を推定できた。

１３－３　遠ざかる月　

・地球に対する月の潮汐力のため、地球の自転はだんだんゆっくりになる。
・その結果、地球の自転のモーメント（回転力）が減り、その分だけ月の地球まわりのモーメントが増加するため、月は地球から遠ざかる（１年に３．８センチ）。　

【参　考】
1. Wikipedia：宇宙
2. オンライン講座：edX/Cosmology/Section1 Space and Time/Lesson1/Referende Notes 1
3. Wikipedia：標準光源
4. 「宇宙が始まる前には何があったのか？」ローレンス・クラウス（2013年11月刊）