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明るい夜空?

宇宙には限りなく星が存在します。
私たちの太陽系が存在する天の川銀河だけでも、2000億個以上の星が存在します。
また、私たちの宇宙には1000億以上の銀河が存在すると考えられています。
つまり…
200,000,000,000,000,000,000,000個の星。

(;゚д゚)ハーーー
よくわからない数ですね。。。

では、よく星々の数と砂浜の砂粒の数が比較されますので、身近な砂の数を考えてみましょう。

それこそ世界中の砂浜の砂の数は、想像もつかないぐらいの数だということは何となくですが分ります。

仮に、砂粒(砂粒の定義の根拠が良く分らんが、どうやら0.1mmぐらいらしい)を正立方体とすると、1mm3にある数は、1,000個になります。つまり、1cm3のサイコロだとその1,000倍なので1,000,000個になります。

1,000,000という単位を分りやすく説明すると、1円玉一個の重さは1gなので、1,000,000個の重さは1t(1,000kg)になり、1円玉一個の厚みは1.5mmなので、1,000,000個積み上げると1.5kmの高さになります。

ではそのサイコロを東京ドームに詰めてみましょう。
東京ドームの容量は1,240,000m3なので、サイコロは1,240,000,000,000個入ることになります。
砂粒に換算すると、1,240,000,000,000,000,000個となります。

次に、東京ドームの容量を比較するのに日本の面積を考えてみます。
日本の面積は約377,906,970m2。
仮に、日本全土に厚さ1mの砂を撒いたとしますと、377,906,970m3の容量になります。
つまり、東京ドーム約300杯分の砂を撒くと、日本は1mの砂で埋まってしまうということになります。

さらに、地球上の水面の面積は、約360,000,000,000,000m2
日本の約952,615倍の面積になり、世界の水面に厚さ1mの砂を撒いたとしますと、東京ドームで約290,322,580杯分になります。

つまり砂粒に換算すると、360,000,000,000,000,000,000,000,000となります。

ん?
こう考えると、砂浜の砂粒の方が1,800倍多いことになるよなぁ…
ガ━━(= ̄□ ̄=)━━ン!!
星の数のほうが圧倒的に多くなる予定だったのにぃ!
これでは砂粒の方が引き立ってしまう_| ̄|○

そ、そうだ!私の計算か面積容量の資料が間違ってるんだ!!
多分、深い海底には砂は無く、海岸線から数km程しか砂は無いんだaahーー!
ぅ!世界の海岸線の距離が分らん アアァ━━━(ノ;゚Д゚)ノ━━━ァアア
だれか計算してくださいm(。≧Д≦。)mお願いします!!


…まあ、要するに片手でつかんだ砂粒だけでも数百万もの砂粒があるのに、それを東京ドームの100,000倍以上の大きさの中にある砂粒ぐらい星がある、、、まあ、途方も無い数の星があるということです。

ちなみに、太陽の大きさは恒星の中でも標準的なサイズだそうですが、体積は1,410,000,000,000,000,000,000,000,000m3なので、砂粒と比べると更に0が12個増える大きさになります。

そんな星が、宇宙にゴロゴロ存在してんですねぇw



ところで突然ですが、夜はなぜ暗いのでしょう?

「太陽がないから!」

( ̄□ ̄;)!!そ、その通り!


しかし、冒頭にあったように、こんなに沢山の星が宇宙にあるなら、なぜ夜は明るくないのでしょう?
太陽より星々が小さいから?太陽より星々が暗いから?太陽より星々が遠いから?


じゃあ、もっと突っ込んで、、
星からの光は、距離の2乗に反比例して暗くなります。
しかし、星の数は距離が2倍になれば面積では、密度が同じとすると2乗倍になります。面積が2乗倍だから、数も2乗倍ということになります。

つまり、光の強さは距離の2乗に反比例して弱くなるけど、数が2乗に比例して増えるから、全体の光の強さは、結局同じということになります。

っうことは、夜空の全体の光の強さは、遠い近いではなく、星の数によって決まるということになってきますよね?

個々の光は小さく弱くとも、遠くになるほどその隙間を補う程の星が現れて、ついには光で満ち溢れていていくということです。

例えば広大なトウモロコシ畑を思い浮かべてください。
一本一本は細く、少々並べたところで隙間から向こうが見えますが、それなりのトウモロコシ畑を見れば、トウモロコシの茎に邪魔されて、まったく向こう側が見えません。


星間物質に光が遮られているから?とも考えられます。
確かに宇宙空間には光を吸収する物質がたくさん存在します。が、じつはそう単純ではないようです。

少し複雑ですが、もし仮に途中で光を吸収するものがあるとしても、その物質は最終的には熱平衡に達し、吸収したエネルギーと同じエネルギー(光)を出すことがわかっています(キルヒホッフの法則とかやらで…この辺は専門外なんで、何とも言えませんが(汗))。


でもまあ、この辺で結論を…

星の数が無限ではない。
宇宙が広がっている。
単純にエネルギーが足りない。
んでもって、何よりも近くに太陽のような星が近くに無い。

まあこんな感じ。

宇宙はある一点から始まり、今現在も広がり続けています。
いわゆるインフレーション宇宙(ビックバーン以前、無から一瞬で空間が広がった宇宙モデル)ってやつですね。

つまり、始まりがあるということは、宇宙は無限ではないと言うことで、無限に星は存在していないことになります。
地球近辺の宇宙空間を見たとき、夜空の隙間を埋めるほどの星が存在しないことはもちろん、遠くになればなるほど星の光は弱々しくなり、ついには隙間を補完することなく星が尽きてしまいます(2000億個×1000億倍もの星があっても、宇宙の広さはそれらの光を遥かに凌駕しているということになります)。

さらに、遠くの星々(銀河と銀河)はお互いに広がり続けています。
遠くになればなるほどそれは顕著になり、ついには光速を超えてで遠ざかるようになります。高速で遠ざかる星や銀河の光は、今だなお地球に届かない(と言うか、到達し得ない)ようになります。
事象の地平面で情報が途絶える、といことになるそうです。

そもそも、宇宙を満たす物質の全質量をエネルギーに変換しても、絶対零度からわずか二〇℃しか上昇しないようで、これではとてもまばゆい光で宇宙は満たされないことになるようです。

つまり…、今の地球では夜は暗いのであります(締め)

まあ、難しいことは抜きにして、宇宙には始まりがあり、無限ではなく、広がり続けているから夜空は暗いのだ!ということです。


「輝く天体の宇宙分布が無限遠まで一様で、平均光度も場所によらないと仮定すると空は無限に明るく光輝くハズ」

これは、「オルバースのパラドックス」と言われ、宇宙の始まりや広がりが証明されたことで、説明が付くようになりました。


私たちの宇宙に始まりがあり、宇宙には端っこがある。
宇宙が生まれる前には何にも無く、宇宙の外側にも何も無い。
無限に思える宇宙も有限だった。
だから宇宙はまばゆく輝いていない…

宇宙の話を調べていると、何度何度も宇宙の不思議さや、想像もできない壮大さに驚かされます。。



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[ 2008/08/12 01:39 ] 宇宙の話 | TB(1) | CM(0)
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