google.com, pub-4426889494877513, DIRECT, f08c47fec0942fa0 夜空はどうして暗いのか?: 虹と雪、そして桜

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2020/05/30

夜空はどうして暗いのか?

夜空が暗いのはなぜ?

この質問は、面白いです。

まず、この質問をする力!!!

夜空は暗いもの。

と、頭から思い込んでいる人は、こんな質問、思いつきもしません。

 

夜だから?

太陽が沈んでいるから?

夜は暗いのがあたりまえ?

 

でも、よ~く考えてみてください。

夜空には星や銀河が "無数" にあります。

すべて光を放っています。

最近の研究によると、夜空の真っ暗にみえる部分でも、実は、望遠鏡でよくよくみると星や銀河がぎっしりと存在しています・・・

だったら、夜空はうっすらと明るく輝いていても、おかしくないのではないでしょうか?

https://remedics.air-nifty.com/photos/uncategorized/jpegpia100.jpgCredit: NASA/JPL/STScI Hubble Deep Field Team

実はこの疑問は、すでによく知られていて、

オルバースのパラドックス (Olbers' paradox)

とよばれています。

 

結論から言うと夜空は真っ暗ではありません。

やはり、うっすら光っているのです。

しかし人間の目の感度の問題で暗く見えているだけです。

 

ということは・・・つまり

夜空に無数にある星や銀河の放つ光が人間の目に弱すぎる・・・ということなんでしょうか?

いやいや。

まぁ、それもありますが・・・

ここがこの話の面白いところで。

そういうことではないんです。

もったいぶってすみません(笑)。

 

実は夜空の星々や銀河は、望遠鏡でみると確かにぎっしりと無数にみえますが、それでもスキマがあり、完全には夜空を覆いきれていません。

意外にスカスカともいえるんです。

 

それでも、うっすらと明るい・・・?

いったい、どうゆうことでしょう?

 

混乱する前に、結論から言いましょう。

星々や銀河ではなく、その隙間というか、星や銀河の向こう側 ~宇宙の背景~ が実は明るいのです。

 

少し、くわしく説明します。

まず、いろいろな観察によって、夜空にみえる星々や銀河は"ぎっしり"ではなくスカスカで、星々や銀河と銀河の隙間から、その向こう側にある宇宙背景がみえていることがわかりました。

たとえると、森の向こうに木々の隙間から向こう側の景色がみえている感じです。

その背景は、暗黒である・・・だから宇宙は暗い、というのが一般的な仮説でした。

なにも、地球(銀河系)の周りにだけ都合よく星が存在し、遠くには存在しないというわけではありません。

どういうことかというと、

ビッグバン理論の前は、宇宙はもともと暗黒世界だったと信じられていました。

その宇宙で、あるところで、宇宙全体にいっせいに星(≒光)が無数に誕生した、というイメージです。

宇宙の広さは膨大(≒無限大といってもよいほど)です。

そうすると、光には速さがあるのですから・・・

地球からある距離(≒宇宙の年齢を光年で表した距離)より遠くに存在する星の輝きは、その最初の輝きすらまだ地球に届いていない(≒目に見えない)はず、と考得ることができます。

なので、背景は暗黒であろう・・・と考えることができたのです。

しかし、研究観察によって、その宇宙の背景は、真っ暗(暗黒)ではなく、宇宙全体がうっすらと明るく輝いていることがわかったんです。

つまり、宇宙の始まりに(星ができる前に)光はすでにあった、宇宙はもともと光で満たされていた、という大発見です。

これがビッグバン理論の証拠となりました。

とはいっても、その光は弱く、人間の眼には黒にみえます。

遠いから弱い、というわけではなく、昔の光だから弱いというわけでもありません。

宇宙全体が拡大しているため、しかも、遠いところほど速いスピードで拡大しているため、その光の波長が赤外線よりさらに長い波長に引き伸ばされてしまっているのです。

しかし、精密機械でみると、その光を確実に検出できます。

宇宙の背景は真っ暗ではなく光っているんです・・・

でも・・・人間の目には見えません。

したがって、

夜空が暗くみえるのは、宇宙の背景から放たれる光を検出できない人間の眼の問題である、というのが正解です。

 

まとめると・・・

夜空はほんとうは明るい。

ですが、それは、夜空に星や銀河が無数にあるから、

だけではありません。

星や銀河は意外にスカスカで、まぁ、言ってみれば、宇宙の向こう側の背景が見えています。

その背景が、真っ暗ではなく、輝いているんです。

それを人間の目が検出できないから夜空は暗い。

これが夜空が暗いほんとうの理由です。

 

ちなみに、この星や銀河の隙間から見える背景の光というか電磁波・・・これを専門用語で宇宙背景輻射といいます。

遠い遠い過去からの光(電磁波)です。

宇宙が誕生した直後、まだ星も銀河もできていない時期に、一瞬(といっても宇宙規模の一瞬です・・・)だけ、宇宙全体が光で満たされた瞬間があり、その時の光が電磁波としていまだに検出されている、というのが最新の理解です。

それが宇宙背景輻射です。

歴史的には、いろいろな観測によってこの宇宙背景輻射という光(電磁波)の存在が確かめられ、それによって夜空の星々や銀河の間には隙間があるとわかった、というのが順序になります。

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