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宇宙

宇宙誕生当初の光の速度が今より早かったことを検証するための予測が発表される 64

ストーリー by hylom
うーむ分からん 部門より

光の速度は常に一定とされているが、遠い昔はこの光の速度は今よりももっと早かったのではないかという説が出ているという(マイナビニュース論文)。

真空中の光の速度は毎秒約299,792,458メートルとされているが、宇宙誕生時から今までもし光の速度が一定だったとすると、宇宙の地平線問題など矛盾が生じる問題があるという。そのため、以前より光の速度は変化しているのではないかという複数の説も提唱されていた。これについてImperial College Londonの研究者らが、この理論の正しさを検証するための予測を発表したという(Imperial College Londonの発表)。

発表された予測は、初期宇宙の光速度が現在よりも速かった場合、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)のスペクトル指数が厳密に「0.96478」という値をとるというもの。

CMBはビッグバンによって宇宙が誕生してから約40万年後に生まれたものであり、もしその当時の光の速度が現在と異なっていれば、その影響がCMBから観測できるはずという予測のようだ。

昨今ではCMBの観測が進んでおり、高精度にその観測が可能になりつつある。そのため、この予測が検証できる日は遠くはないようだ。

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  • 光速が違うというのは、初期宇宙と現在では真空の性質が違うとかなんだろうか。
    光子が真空を通過するときに生じる仮想粒子に違いがあれば、光速もそれにより変動する的な?
    突き詰めていくと、真空が何により規定されているのかって話になるのかなぁ?よくわからないけど。

    • by Anonymous Coward

      初期宇宙は空間さえ曖昧だったのかもしれんし
      光速は一定でも伝わる空間そのものが曖昧なら
      既知の光速越えのように残滓から読み取れちゃったて可能性もあるかなと

      # はたまた奔放な量子くんから派生した愚直な娘が光子くんに~みたいな時期があったとか

      • by Anonymous Coward

        空間の変化によって光が早くなったり遅くなったりというのは物理学上空間が歪んでいるのであって光が加減速したわけではないと解釈されるようです。

        • by hix (3507) on 2016年12月02日 1時10分 (#3123293) 日記
          重力レンズ [wikipedia.org]ですね。

          重力で光が曲がるんだから、重力の影響を多く受けるような宇宙なら光の速度だって変わってくるだろう?と思ったのですが、空間が歪んでるのだと言われると奥が深い。まぁ重力で全部引っ張るんだから、空間ごと引っ張られるよね?と解釈しておきますが。

          恐らく殆どの光源は質量を持っていて、質量を持っているという事は重力が有ると言うことで、太陽から出て地球に来た光と、遠くにある恒星から来た光とでは、通る空間(特に出た直後)の歪みが違ってくるのだろうなあと思うのです。
          光源は有るが、歪みが無い空間という物は定義できるんだろうか?
          親コメント
          • by Anonymous Coward

            まず、「空間の歪み」って何の事を言ってるのか定義してください。

          • by Anonymous Coward

            観測できるほど歪むかは別として空間が歪むのは重力のせいで重力は質量のあるあらゆる物質から生じる。だから理論上質量を持った物質(及び質量を持った粒子)が存在しない空間であれば歪みは生じないでしょうね。
            質量ゼロで光源になれる粒子があるかについては知りません。
            まあ普通観測できいないほどの僅かな歪みしか生じていない空間であれば歪んでいないものと扱うんでは。

  • by Anonymous Coward on 2016年12月01日 23時23分 (#3123267)

    ジョアオ・マゲイジョ [wikipedia.org]
    『光速より速い光 ~アインシュタインに挑む若き科学者の物語』(NHK出版 2003)の著者ですね。
    『マヨラナ―消えた天才物理学者を追う』(NHK出版 2013)も書いている。

    • by Anonymous Coward

      それ昔読んだけど、訳された文体のせいもあるのかもしれないが「俺スゲー」感満載の読み物で疲れた。
      まあなんつうか「真理の追求」よりも「自分がヒーローになりたい」という欲求の方が優っている感じ。

      そりゃそういう人物でなけりゃ、異端理論で一般向け解説書を出そうなんて行動をとらないだろうけど。

  • by Anonymous Coward on 2016年12月02日 8時03分 (#3123339)

    1923年には天の川銀河から90万光年の距離にあったアンドロメダ銀河が
    今は250万光年離れてる
    100年弱で160万光年も移動しているのは光速を超えてる明らかな証拠

  • by Anonymous Coward on 2016年12月01日 21時15分 (#3123217)

    境界の彼方がすごすぎてわけ分からん

    • by Anonymous Coward

      特に眼鏡フェチなところとか

      • by Anonymous Coward

        「かみあり」(染屋カイコ)の玉祖命 [wikipedia.org]?

        • by Anonymous Coward

          茅原実里の18枚目のシングルのことなんじゃ?

  • by Anonymous Coward on 2016年12月01日 21時30分 (#3123221)

    宇宙誕生の時期は「早い」だろうが、その時期の「速度が『早い』」は日本語感におかしいだろ…

    #藤子SF短編集クラブタ編の落ちの「あなた、早いのね」が「あなた、速いのね」だと落ちにならないことで意味の違いをわかろう!

    • by Anonymous Coward

      速度は「速い」ですね
      「早い」じゃない

      小学校で習うはずです

      • by Anonymous Coward

        速度が速いはfastで、時期が早いはearly、でいいんでしたっけ? (むしろ英語力があやしい)

        年上女性「あなた、fastなのね」
        young光「くっ…」

        fastな光くんは実戦にはまだearlyだった、ということでしょうか。

        # 英語で「1分男」らしい(何が?)

    • by Anonymous Coward

      hylom「「速度が速い」は表現の重複で美しくないから意味を変えてみた。」

  • by Anonymous Coward on 2016年12月01日 21時40分 (#3123227)

    1/299792458秒間に光が真空中を進む距離が1mの定義。
    光の速度が違うってのをメートルを使って表現するのは変な気がする

    • by Anonymous Coward

      ていうか初期宇宙の大きさが見積もりより小さかったのではなく、光が速くなったのだとどうしたら区別できるんだろう。

      • by Anonymous Coward

        だからそれがこのストーリーの話題だろうが。

      • by Anonymous Coward

        光速の変動の効果をキャンセルするように他の物理定数が協調して変化すれば区別不可だが、一般にそんな事は無いから、区別可能。

        • by Anonymous Coward

          そうすると今度は距離の定義はどうなっているのだろう?

          • by Anonymous Coward

            案1:プラチナとイリジウムの合金で作られた原器に刻まれた目盛で定義する。
            案2:現在の定義にもある「真空中の・・・」といった条件指定に「宇宙開闢後XX秒目の・・・」といった条件指定を加える。

    • by Anonymous Coward
      初期宇宙と現在で時間の流れは一緒なんでしょうか?
      • by Anonymous Coward

        あなたはニュートンの時代の人ですか

        • by Anonymous Coward

          ニュートンよりももっと前の人「ビックバンは地球を中心として起こったからどの方角を見てもCMBが同レベルなのは当然。宇宙の地平線問題なんか最初から存在しない」

          # ビックバンってあのお方が「光あれ」と言ったあれでしょ?

          • by Anonymous Coward

            ええと、「光あれ」といったとたんに禿げたこと?

            • by Anonymous Coward

              西洋人がよく叫ぶのは"Oh my 髪!"という意味だったのか

      • by Anonymous Coward

        時間は流れない、それは積み重なる。

  • by Anonymous Coward on 2016年12月01日 21時45分 (#3123229)

    アドホックな仮説そのもの。

  • by Anonymous Coward on 2016年12月01日 22時15分 (#3123237)

    そのうち光の速度が0→さらにマイナス?になってビックバンに戻るとか?

  • by Anonymous Coward on 2016年12月01日 23時06分 (#3123261)

    >初期宇宙の光速度が現在よりも速かった場合、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)のスペクトル指数が厳密に「0.96478」という値をとるというもの。

    現在よりどの程度速いかは仮定されてるのか?
    それが仮定されてて「厳密に「0.96478」」なのかな?

    フツー「現在より速い」という仮定からは「0.96478以上」とか「0.96478以下」とかそういうアレになるんじゃないか?

    あと現在と同じと仮定した場合の予測値は?

  • by Anonymous Coward on 2016年12月02日 0時13分 (#3123282)

    そら光が届かない範囲では情報が伝わりようがないのだから、そもそも相関が起きえないというのはわかる。

    だからといって、「光さえ」届いていればその範囲の宇宙の温度は同じになるというものなの?

    あと、双子が離れて育てられてもそっくりに育つように、最初の状態が全く均等だったから、
    あとから相関が起きないくらいはなれてしまっていてもそっくりなのは当たりまえ、
    という風に考えるのはダメなの?

    • by Anonymous Coward

      >だからといって、「光さえ」届いていればその範囲の宇宙の温度は同じになるというものなの?

      観測上均一なのだから、何か相関があるはずだという可能性を探っているだけ。
      相関があるから必ず均一になるのか?というのは別問題でしょう。

      >あと、双子が離れて育てられてもそっくりに育つように、最初の状態が全く均等だったから、
      >あとから相関が起きないくらいはなれてしまっていてもそっくりなのは当たりまえ、

      そう考えるにしても、差異が全く観測できず、あまりに均一なのが問題。
      双子だって時間がたつとわずかな差異は出てくる。

      差異が一切出ないような、宇宙全体が完全に均一な状態で育った(ひずみは存在しない)と
      仮定してしまうと、なぜ今の宇宙がこれほど混沌としているか?を説明できなくなる。

      • by Anonymous Coward

        > そう考えるにしても、差異が全く観測できず、あまりに均一なのが問題。

        差異が全く観測できないというのは事実に反する。ちゃんと揺らぎは観測できている [wikipedia.org]。
        その揺らぎがある範囲内に収まっているというだけ。

    • by Anonymous Coward

      >「光さえ」届いていればその範囲の宇宙の温度は同じになるというものなの?

      光が届く距離で十分な時間相互作用(光のやり取り)が出来ていれば、同じになる。
      (光も温度があるんで、熱のやり取りと同義になる)
      揺らぎの大きさに比べて非常に短い時間しか相互作用出来なければ、温度差は残る。

      >最初の状態が全く均等だったから、あとから相関が起きないくらいはなれてしまって
      >いてもそっくりなのは当たりまえ、

      あり得ないとまでは言えないけれども、今考えられているような現象だとどうしても量子的
      現象由来の揺らぎが発生する。で、特に密度が高い状態での密度ゆらぎなんかに関しては、
      揺らぎが自分自身を強化する方向に行くので(重い場所ほどより多くのものを引きつける)、
      揺らぎがどんどん拡大されて大きな振れ幅を生み出す。

  • by Anonymous Coward on 2016年12月02日 0時29分 (#3123285)

    「最近のわけえ奴らは遅くていけねえ。あれでも黄金聖闘士を名乗ってるってるんだから。」
    「しょうがないですよ老子。昔とは大宇宙も小宇宙も違うんですって。」

    そんな会話を妄想した。

    • by Anonymous Coward

      お前の見た光速とはこれのことか、ってなんで10Mbpsしか出ねえんだよ

  • by Anonymous Coward on 2016年12月02日 7時27分 (#3123330)
    予測とは未来の事を推定するという言葉。
    過去にあった事の推定だから「推測」の方が良くないか。
    # これから確定するかもしれないのだから「予測」でいいの?
  • by Anonymous Coward on 2016年12月02日 9時45分 (#3123375)

    光に重さがあるのなら、宇宙中の質量がそこにあったビックバン時から一定の期間は
    重力による減速を受けるのでは?

    で、中心から十分離れ、かつ質量自身も分散して減速が無視出来るようになったのが今の光速なのでは?

    #重い球と軽い球は、重い球の方が早く落ちる。重い球の方が自身が地球を引き付ける力が強いから。

    • by the.ACount (31144) on 2016年12月02日 12時57分 (#3123454)

      そもそも光速変化を言葉通りに受け取っちゃいかんよ。
      素人に分かる表現として言っただけだから中身は全然別。

      --
      the.ACount
      親コメント
    • by Anonymous Coward

      光に質量はない

  • by Anonymous Coward on 2016年12月02日 9時51分 (#3123380)

    ゴッドマーズの歩く速度も昔のほうが速かったってこと?

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アレゲはアレゲ以上のなにものでもなさげ -- アレゲ研究家

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