じじぃの「科学夜話・太陽の重さから宇宙の重さを求めなさい!話のネタ」

The Weight of the Universe

『話のネタ―会話がはずむ教養読本』

毎日新聞社/著 PHP文庫 1998年発行

夜空はどうして暗いのか より

「もちろん、太陽が沈んだからさ」――十数万年来、何十奥の人びとが、そう考えてきた。ようやく1862年、ドイツの天文学者カール・オルベルスが「それだけじゃ片づかない問題らしい」と言いだした。
彼の計算によれば、夜空には無数の星がある。地球に届くその光の総和は、真昼の太陽の少なくとも5万倍になるはずだ、というのである。そればかりでない。同時に星の熱の総和も、地表で6000度に達する。しかし、現実の夜はなお暗いし、誰も焼け死んだりしない。
この矛盾を解くために、オルベルス自身が提出した理論は、気の毒にも誤っていた。19世紀末から20世紀初めにかけては「星の数は無限じゃない。有限、それもたかだか1000万個」とも言いだされた。しかし、今日では「1000億個以上の銀河系があり、そのおのおのが1000億個以上の”太陽”をかかえている」と訂正されている。要するに、オルベルスの疑問は、やはり残るわけになる。
さて、あなたならどう答えるだろうか。
今日の代表的な説明はこうである。オルベルスが問題を提起するために設けた仮定は、おおむね妥当である。ただ一点、宇宙が静止していると考えたところに根本的な誤りがあった。
宇宙は、膨脹している。すべての星団(銀河系)は、猛烈な速度でお互い同士から遠ざかっている。
しかも遠い星団ほど、速度は大きい。遠ざかっている星団は、それも速度が大きいほど、送ってくる光と熱は少なくなる。地球から120億光年の距離にある星団の飛び去る速度は、恐らく光速に等しかろう。したがってその光からは、何の光も熱もこない。かくして夜空は暗く、われわれは生き続ける。
同時にこれから、地球からみて宇宙の限界は、半径120億光年以内――という結論も出てくる。

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どうでもいい、じじぃの日記。
ずいぶん昔、日本テレビで「日本No.1の頭脳王!大決定戦!!」という番組があった。

ニュートン万有引力の法則を用いて、太陽の重さを求めなさい

答え M = 2.0 x 10 30乗kg

それじゃ、太陽の重さから宇宙の重さを求めなさい。
宇宙には、だいたい
「1000億個以上の銀河系があり、そのおのおのが1000億個以上の”太陽”をかかえている」
それじゃ、宇宙の重さは 1000億 X 1000億 X 2.0 x 10 30乗kg になるのかな。
ダークマター(宇宙に存在する物質の80%以上を占めているらしい)とか、恒星以外の星もあるのだから、もうちょっと重そうだ。