宇宙背景放射（CMB）と膨張速度に関する疑問について、1965年に発見されたこの放射線と、光速を超える膨張の関係を解説します。光速を超えて膨張する現象がなぜ宇宙背景放射に影響を与えないのかを理解するために、いくつかの重要な点に注目しましょう。
宇宙背景放射とは？
宇宙背景放射は、宇宙誕生後約38万年に放射された光が、現在でも宇宙全体に均等に分布しているマイクロ波放射線です。この放射線は、1965年にアーノ・ペンジアスとロバート・ウィルソンによって発見され、ビッグバン理論を支持する重要な証拠となりました。
膨張と光速の関係
宇宙の膨張速度は現在も光速を超えていますが、膨張が光速を超えても情報は「超光速」で伝播するわけではありません。膨張する空間そのものが拡大しているため、宇宙背景放射の光は空間の膨張によって分散していきます。膨張速度が光速を超えていても、光はこの空間の膨張を「追い越す」ことはないため、放射線は届き続けます。
膨張速度と光の伝播
膨張している宇宙において、光が伝播できる速さは宇宙の膨張速度に影響されるものの、膨張自体が光速を超えても、光が宇宙全体に広がっていく過程は依然として可能です。ビッグバン後の数十万年にわたって、光は膨張する空間内を広がり、現在に至るまで観測されています。
なぜ光速を超える膨張で問題ないのか？
膨張が光速を超えるということは、空間そのものの膨張速度が非常に速いことを意味しますが、空間内の物質や光が「物理的に」光速を超えて移動しているわけではありません。したがって、宇宙背景放射は膨張した空間を通じて「広がっていく」形で観測され、現在でも観測される理由は、膨張速度が光速を超えても影響を受けないからです。
まとめ
宇宙背景放射は膨張する宇宙においても引き続き観測可能です。膨張が光速を超えていても、放射線自体は空間の膨張に伴い広がるため、放射線が宇宙全体に届き続けます。この現象が光速を超える膨張にも関わらず問題なく機能する理由を理解することが、宇宙の膨張と光速に関する理解を深めるために重要です。
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