宇宙の本当のサイズ。私たちの住む「宇宙という家」がどれほど大きいか、想像できますか？

宇宙の規模の話になると、浮かんでくる疑問があります。 それは「私たちが小さすぎるのか、それとも宇宙が巨大すぎるのか」という疑問です。 そう、私たちの宇宙はあまりに広大で、天体間の距離を表すのに、特別な測定単位が必要になったほどです！ みなさん、こんにちは！ この太陽系内でも、もっとも近い惑星に行くだけでも、何か月、いえ何年もの年月が必要で、しかもそれですら、広大な宇宙砂漠では、1粒の砂にすぎないのです。 トップランキングへようこそ！ 今回は、この宇宙の大きさについてお話ししましょう。 あなたが別の惑星に引っ越すことになったら、移動中どれだけの時間を費やすことになるのか、そして、そもそも現実に太陽系外に出ることができるのか、お話ししましょう。 くつろいでご覧ください、きっとおもしろいですよ！ 始まります！ 地球以外の惑星へ行くには、どれほど時間がかかるのでしょうか あなたの知り合い、あなたが愛しあるいは憎む人々…この世に生を受けた者はすべて、暗い宇宙の海に浮かぶ小さな青い球体で、人生という旅を始めます。 地球は、私たちが「家」と呼ぶことのできる、宇宙のなかで唯一の場所です。 しかし、私たちがどれほど地球を愛していても、好奇心、そして発見と冒険への渇望が、私たちを前へと進ませます。 人類はまだ、近宇宙の調査に、小さな一歩をおどおどと踏み出したばかりです。 私たちの業績は今のところ、月面着陸と火星旅行の入念な計画くらいです。 いつの日か、そんな旅が特別なものではなくなると、私たちは心の底から信じています。 けれども、遠い未来、天の川銀河の外に行くことはできるのでしょうか？ 残念ながら、可能性はなさそうです。 それも、この宇宙の途方もない大きさによるものです。 宇宙の本当の大きさを知るために、まずは小さいもの、この太陽系から始めましょう。 地球に最も近い月は、約38万5000kmの所にあります。 あなたが自動車に乗り、時速100km、ノンストップで月に向かって進んだら、その旅には約160日間かかるでしょう。 「いったい何のために宇宙船を発明したの？ 乗り物で宇宙へ行くためではないの」とおっしゃるでしょう。 全くその通りです。 人類初の月飛行は、1969年のこと、3昼夜以上かかりました。 ちなみに、最近のロケットでも、この距離を進むのに同じくらいの時間がかかります。 「ふーん、3日間のフライトなんて、すぐじゃない？」とおっしゃるかもしれません。 けれども、宇宙スケールで考えると、月は、ほんの目と鼻の先にあることを思い出していただきたく存じます。 それでは、イーロン・マスクがついに超最先端の宇宙船を造りあげ、火星に向かおうとしていると想定しましょう。 火星の太陽公転軌道は楕円形をしているので、地球から火星までの距離は常に変動しています。 地球と火星が最も近い所にくる時、その距離は約5500万kmです。 あなたが最新型の飛行機に乗っていて、パイロットがふいに火星観光を思い立ち、進路を変更したとしましょう。 そうすると、それは7年間の旅になります。 もちろん、最新式の宇宙船に乗り換え、最も効率的な飛行経路を考えることもできます。 ただしそれでも、最も近い隣の惑星に降り立ち、ぶらぶら歩いてみたいと思ったら、6から9か月かかるのです。 それでは、太陽を間近で鑑賞したいと思って、太陽系の中心に向けてロケットを飛ばす場合はどうでしょうか。 地球と太陽の間は約1億4950万kmあります。 はじめに、宇宙空間の距離を表すのに、特別な測定単位が必要になったお話をしましたね。 この1億4950万kmが、1天文単位です。 「たったそれだけ」と思われるかもしれません。 けどそれも、相対的なもの。 何よりも速く進む光でさえ、1天文単位の距離を進んで地球に届くまでに、8分20秒かかるのです。 私たちが木星を親善訪問したいと思ったら、5.2天文単位の距離をこえていかなければなりません。 木星・地球間の最短距離は、5億8800万kmです。 探査機ジュノーは、木星まで飛んで行ってその周回軌道に乗るまでに、4年11か月の年月を要しました。 遥かに遠い太陽系の氷の番人、海王星まで行くには、さらに時間がかかります。 地球から海王星までは43億km、30天文単位はなれています。 太陽光は4時間15分かけて海王星に届きます。 先ほどの、私たちが太陽系の名所をまわるのに使っているロケットなら、到達まで何十年もかかるでしょう。 例えば、「ボイジャー2号」は海王星に接近するために12年の年月を要し、スペースミッション「ニュー・ホライズンズ」は8年で行きました。 海王星は、太陽系で最も外側の惑星ですが、その向こうにまだ何かが隠れています。 太陽系を遠くから見たら、岩石や氷の塊でできた厚い雲のために、多分それと分からないでしょう。 「オールトの雲」、理論上存在すると考えられている、凍った物体でできた太陽系をつつむ球状の雲です。 オールトの雲の外側から太陽までの推定距離は、5万から10万天文単位です。 それはもう、想像を絶する距離です！ 私たちが決してこえることのできない距離 あなたはもう、太陽系を「私たちの大きな家」と思えるようになりましたか。 そうすると、オールトの雲はその家の敷居です。 この線を越えると、見知らぬ、真っ暗な、果てなき世界に足を踏み入れることになります。 何兆個ものきらめく点々を背景に、明るい光が目に飛びこんできます。 この光はいわば、道を示し、こちらへおいでと手招きをしている灯台です。 それが、太陽系から最も近いケンタウルス座アルファ星の恒星系です。 太陽から41兆3000億km、27万6000天文単位に等しい距離です。 天体間の距離を表すために、また別の測定単位を使うことになります。 「光年」。 光が1年間かけて進む距離です。 光の速さは、秒速30万キロメートルくらいでしたね。 1光年は9兆4610億kmです。 さて、ケンタウルス座アルファ星は、ここから4.4光年はなれています。 当然、現在の技術でこの恒星系への旅は計画不可能です。 どうしてそう悲観的にならざるを得ないのでしょうか？ ためしに宇宙探査機「ボイジャー」で考えてみることにしましょう。 この船は、秒速17キロメートルの速さで、宇宙空間を進みます。 これをケンタウルス座アルファ星に送ろうとするならば、探査機が目的地に到着するのは7万5000年後です！ くりかえしますが、これが最も近い恒星です…。 光速に近い速さの宇宙船が造られたとしても、天の川銀河を通り抜けるのに必要な時間は、10万年。 10の17乗キロメートルです。 これほどゼロのつく数は、頭に思い浮かべるのも難しいですね？ 天の川銀河を出ると、私たちの銀河が、60以上の銀河からなるいわゆる局所銀河群の一部であることが、見てとれるでしょう。 銀河群は、宇宙空間に、はかりしれない遠大さで広がっています。 光がこの銀河群を横断するのに、1000万年くらいかかります。 宇宙空間には、何兆個もの銀河や銀河団が詰まっています。 首尾よく宇宙に飛び立てば、おとめ座銀河団が見えるでしょう。 私たちの住む局所銀河群を含め、様々な規模の銀河が2000個ほどその中にあります。 研究者たちは、この銀河団の直径を約1500万光年と推定しています。 つまり、光の速さで進む超高速宇宙船が、おとめ座銀河団を通り抜けるのに、1500万年かかるということです。 なお、太陽系から銀河団に到達するためには、5300万光年が必要です。 すごいけど、こわくもありますね？ おとめ座銀河団を後にすると、さらに巨きな構造体、ラニアケア超銀河団が目に入ります。 「ラニアケア」とは「はてなき天空」という意味です。 この大規模構造には、約10万個の銀河やグレート・アトラクターが入っていて、その直径は5億2000万光年です。 みなさんはまだ、火星までの旅がおそろしく長いと思われるでしょうか？ 観測可能な宇宙の地図をじっくり眺めても、私たちの大銀河を見つけることはできません。 その銀河に地球を見つけるとなると、顕微鏡を使っても、論外だということになります。 こんなとき、かつてないほど、自分のもろさやはかなさを感じます。 どうして私たちは宇宙の大きさを測れないのか 研究者の多くは、宇宙は無限大だという意見です。 たとえ、宇宙に限界があったとしても、それを見つけるのは不可能です。 少なくとも、近い未来には。 今、私たちが観測できる範囲にも限界があります。 観測者が太陽系の中心に立っているとすると、宇宙の観測可能な部分は、直径930億光年の球体状に広がっています。 想像してみてください、真っ暗な地球上の土地の一画に、非常に高度の高い場所から、誰かがポケットライトの光を向けました。 観測可能な宇宙は、そんな感じです。 観測できる限界の向こう側に、何かが存在していても、それを見ることは不可能です。 この宇宙の途方もない大きさは、ビッグバンの時からずっと続いている宇宙の膨張によるものです。 宇宙にある物体は、約70km/s/Mpcの速さでお互いに遠ざかっています。 銀河が想像もつかない速さで遠くへ行ってしまうので、私たちが追うことは不可能なのです。 宇宙の広大さを前に、「自分はなんてちっぽけなの」と悲嘆にくれてしまわれませぬよう。 新世代の研究者たちがきっと、速く快適に宇宙の旅ができるよう、考えてくれるにちがいありません。 けれども、このことについては別の動画で。 またすぐにお会いできますように、みなさん、さようなら！