元スレ【理論物理学】　一般相対理論、銀河団規模で証明

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1 = :

一般相対理論、銀河団規模で証明

　アルベルト・アインシュタインが1世紀近く前に提唱した一般相対性理論をもとにすれば、
太陽を公転する惑星の動きをモデル化できるだけでなく、無数の銀河の相互作用も説明できることが新たな研究で証明された。

　この研究成果によって、目に見えない「暗黒物質」や正体不明の「暗黒エネルギー」が、物理学者の想像の産物ではなかったことが示された。

　アイザック・ニュートンの万有引力の法則は何世紀にもわたって、地球上の重力を説明できる有効な理論とされてきた。
だがそれ以降の研究で、惑星のような大きな天体同士の相互作用には説明のつかない点があることが明らかになってきていた。

　そうした中、1916年に発表されたアインシュタインの一般相対性理論によって、空間と時間から成る「時空」は物質の存在によって歪むため、
重力は大きなスケールでも作用するという考え方が提唱された。

　相対性理論に基づくと、水星の公転軌道のわずかな変化といった、万有引力では説明のつかなかった太陽系での現象もうまく説明できた。

　暗黒物質や暗黒エネルギーの存在は、アインシュタインの提唱した重力レンズ効果が、
太陽系内と同じように地球から何十億光年も離れた銀河でも作用しているに違いない、という仮説に基づいている。

　例えば、ある種の天体は地球から計測できる質量よりも、実際にはもっと大きな質量があるとしか思えない動きを見せる。
一般相対性理論に基づくと、その計測不可能な質量にあたるのが暗黒物質ということになる。

　だがこれまで、銀河スケールでも一般相対性理論を証明できるかどうかは、結論が出ていなかった。

　アメリカ、ニュージャージー州プリンストン大学の天体物理学者ライナベル・レイエス（Reinabelle Reyes）氏のチームは、
「Nature」誌に3月11日付けで掲載された今回の研究で、7万個以上の明るい楕円銀河からのデータを調べた。

　その結果、地球から最大35億光年離れた複数の銀河が、まさに一般相対性理論の予測どおりに銀河団を形成していることがわかったのだ。

「複数の銀河の位置から銀河がどのように集団を形成しているのかがわかり、それを基に重力がどのように作用しているかもわかる。
銀河は重力の影響で互いに引き寄せ合うからだ」とレイエス氏は言う。

　レイエス氏のチームは、銀河団形成と構造成長率、銀河から発せられる光の重力レンズ効果などの測定結果を組み合わせて、
「EG」（物理学での予測値）を計算した。一般相対性理論による予測では0.4程度だったが、算出結果はそれに近い0.39という値だった。

　プリンストン大学の理論天体物理学者デイビッド・スパーゲル氏は、「今回の成果によって、現在の宇宙論の一般的モデルが有効性を持つことが示された」と話す。
「妥当な結果だ。相対論からはずれた値が出ていたらもっと興味深いところだったが、そうでなくとも研究成果が重要であることに変わりはない」。

　今回の結果によって、相対論に代わるものとして提唱されている「テンソル・ベクトル・スカラー重力（TeVeS）」などの重力理論に疑問が投げかけられることとなった。
TeVeSとは、宇宙規模では重力の作用が異なることを説明する理論だ。

　TeVeSに基づいた場合、EGは0.22程度になるはずで、今回算出された値よりかなり小さい。

　だがTeVeSは、現状の観測範囲外のさらに大きなスケールの宇宙を説明する重力理論だという可能性もある。
「それまでの理論が通用しない局面はどんな場合にでもある」とスパーゲル氏は言う。

　こうした未探索の領域を含めたより大きなスケールで相対性理論を検証するには、
NASAの共同暗黒エネルギーミッション（JDEM：Joint Dark Energy Mission）や、
欧州宇宙機関（ESA）のユークリッドミッション（Euclid mission）など、さらなる宇宙探査が必要となるだろう。

▽ソース　NATIONAL GEOGRAPHIC
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20100311003&expand

▽画像　地球から70億光年離れた場所で銀河団が形成されている様子を表す宇宙の部分地図。

2 :

なんとも言えないな
そもそも観測の問題は全く解決していない

3 :

すべての問題は
気のせい

で解決できる

4 :

とはいえ、パイオニア・アノマリーもダークエネルギーも以前謎のまま。

特に何とも言えないねえ。

6 :

相対性理論もほころびが見え始めていると言われて20年。
ダークマターとか新発見のおかげもあってなのか、まだ健在ってすごいなあ。

7 :

なんのこっちゃ？

8 :

大学の物理ⅠⅡ以上になると何がなんだか。

9 :

鳩山の脱税と何か関係ある？

11 :

概ね俺の予測どおりだな。

12 :

ここまでのレスで見るべきものなし。
しかし>>11は評価する。

13 :

わかんないんです＞＜

14 :

マジレスすると、物理学という学問では、理論が実験結果をよく説明することを
確認することは可能だけれど、理論を「証明する」ことは不可能。
「理論を検証する」ならアリなんだけれど。
ニュートン物理学だって、量子力学だって、証明されたから正しい訳じゃない。
わかっているのは、自然をよく説明できる理論であるということでしかない。

15 :

一般相対性理論は話の出発点がまちがってるので信用できません

16 :

暗黒物質の分布でいくらでも調整できそうな気がするんだけど

17 :

>>15
あなたが信用しなくても工学者は相対性理論を使っている。

18 = 14 :

>>17
工学者が特殊相対論じゃなくて一般相対論が必要となる状況ってどんなの？

19 = 15 :

>>17
特殊は使ってるけど一般は経験的な値しかつかってないはず。
というか一般を使うほどの極限状態が太陽系内にはないから仕方ないけど。

20 :

>>8高校の物理Ⅰでつまずいた俺はどうすればいいと

21 :

何で世界はこんなにいびつ(非ユークリッド的)なの？

22 :

世界はいびつというよりも驚くほど平坦だね。すくなくとも観測できる範囲は

23 :

>>18 GPSを使って精密位置測定する場合。

24 :

いびつなのが普通で、ユークリッド的なほうが普通じゃないんだよ。
イケメンよりブサメンのほうが圧倒的に多いだろ。
そういうこと。

25 = 4 :

>>18
重力ポテンシャルが異なる場合。

26 :

そもそも銀河団の存在証明は？

27 :

この事象だけを観測するから非ユークリッド的に感じられるけど
反物質の世界も含めて考えるとユークリッド的な構造だったりしてな

28 :

>>1 だがTeVeSは、現状の観測範囲外のさらに大きなスケールの宇宙を説明する重力理論だという可能性もある。

なんだかもう・・・・

>>14
身近な物理は面白いよね、物理の実験は大好き、さまざまな条件を無視しないで加えると思いも知れない結果になる。

29 :

>>1 元記事からおかしいのだが、
ｘ　一般相対理論
ｏ　一般相対性理論

30 :

しかし量子力学の世界では破綻する

31 :

万物は流転する

32 :

だから常数項にダークマター・リッチのアスタリスク付のを含めろって
アレほど

33 :

マジかよ霧箱売ってくる

34 :

相対論
相対性理論

この2つだな通常使われるのは

35 :

うちの会社も相対論的だよ

社長と専務の時空は歪んでるし
お局さまは銀河団を形成するし
表に出せないダークマターはあるし

オレも昔は一応技術屋だったけど
最近は何屋だか訳判らん・・・

あ～ぁ明日は金曜日か
おやすみ

36 :

物質の本質は揺らぎ
by 脱税総理

37 :

>>1はあんまり科学記事に慣れてない記者が翻訳したような印象だな…

38 :

なぜならそれは、首相と母親という二つの物質の間に、ゆらぎがあり
首相ははっきりと母親の資金提供という行動を確認・特定することはでき得なかったはずだからだ。

39 :

俺には理解できないから証明できたとか言われてもはいそうですかと言うわけにはいかない

40 :

暗黒物質だとか妄想の産物を寝言のごとくほざいている時点で
どうしようも無い馬鹿の集まりだというのがよく解る
アインシュタインも昔から発言が二転三転する人物だったが
もし現代に生きていたら、また全く違った理論を展開していたろうな
だのに昔の不完全な彼の、今とななっては破綻している事が明白な仮説を
いまだに信じてこんな事主張している連中が哀れでならない

41 :

ん？一般相対性理論が証明されたと書いてあるんだが。
宇宙定数はなかったことにしてやってくれ。

42 :

地図の点一つが太陽より大きいんでしょ
宇宙って結構広いよね
なんか地球上でのいざこざが馬鹿らしく思えるよね
だから、外国人参政権と朝鮮学校無償化を認めてあげればいいと思うよ

43 :

物理の本読んでると体中にぶつぶつが出来る、俺が来ましたよ。

44 :

>>40
暗黒物質を用いないで、質量の説明ヨロシク。

45 :

知ったかの>>2が痛すぎる件について

46 :

ぽっぽ禁止

47 :

重力で時空が歪むことの説明に、
格子状の模様のついたトランポリンの様なネットに
重い玉をのせて説明していたTV番組があった。

あれはわかりやすかった。

48 :

俺は知ってるぞ
宇宙の本質は揺らぎであると

49 :

神様のパズルって本関係ある？

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