観測可能な宇宙の質量は変化しますか？

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まず、観測可能な宇宙全体の質量を推定する方法がありますか？そして、質量が増加または減少していることを示すデータはありますか？誰かがティルで遊んでいたかどうか、私たちは知るでしょうか。

また、私が「宇宙」の郊外にある小さな塊や、測定値などの小さな差異について話しているのではないことを明確にしたいと思います。

注：移動可能なターゲットを計算しないように、おそらく観測可能なユニバースをNOW（x-date）として定義する必要があることを付け加えておきます。

universe mass

— 毛布
ソース

質量はヒッグス粒子によるものであり、あらゆる種類の物質とエネルギーについて言及していると思います。

— user6760 2015

質量とエネルギーの節約：lightandmatter.com/html_books/7cp/ch01/ch01.html 宇宙が閉じたシステムであるかどうかは不明です。

— Wayfaring Stranger 2015

全宇宙の質量を測定できますか？それは問題にしわを寄せます。暗黒エネルギーに質量がある場合を除いて、私が知っている新しい質量の作成に関する既知の方法と観測がないため、私の答えは「いいえ」でしょう。その場合、答えはおそらく「はい」でしょう。

— userLTK 2015

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@ user6760それは真実ではありません。一部の質量のみがヒッグス機構、つまり弱い力に対する

および

ボソンの質量に由来します。ただし、陽子はその構成クォークから質量の1％しか取得せず、クォーク質量はヒッグのメカニズムから派生したものではなく、固有のものです。残りはクォークの運動エネルギーとそれらを束縛する強い力から来ます。

W^{\pm}

$W^{\pm}$

Z

$Z$

— zibadawa timmy 2015年

どこかに観測可能な宇宙のまさに端があり、その端には、水素原子が光速に近い速度で私たちから遠ざかっていることに完全に気づかないでしょう。それらは、通常のさまざまな局所的なランダムな速度で漂流しているだけです。そのような2つの原子が衝突すると、1つが私たちに比べて光速を上回り、観測可能な宇宙から消えてしまう可能性があります。それにより、観測可能な質量が減少します。それは障壁を越えたちょっとした運動のことですが、そのようなイベントでは衝突電離から光子を拾うことさえできます。

— Wayfaring Stranger 2015

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「普通の」物質（星、ガス、自転車など）とダークマターだけを参照している場合でも、観測可能な宇宙の質量は増加します。質量が作成されているためではなく、観測可能な宇宙のサイズが原因です。増加します。今から10億年後、今日の光が届かないほど遠くにあるものを見ることができるので、その半径が大きくなっています。質量ので密度に等しい倍体積、増加します。 $M$ $\rho_\mathrm{M}$ $V$ $M$

called2voyageで言及されているように、密度を測定する方法はいくつかあり、近いことがわかっています。。半径は $3\times10^{-30}\,\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}$ 、質量があるので、 $R = 4.6\times10^{28}\,\mathrm{cm}$ または（太陽質量）。

M = ρ_{M} \frac{4 π}{3} R^{3} ≃ 10^{57} g,

$M = \rho_\mathrm{M} \frac{4\pi}{3}R^3 \simeq 10^{57}\,\mathrm{g},$

5 \times 10^{23} M_{⊙}

$5\times10^{23}M_\odot$

しかし、別の要因、つまり空の空間に起因するエネルギーの一種であるいわゆるダークエネルギーが質量の増加に寄与しています。宇宙が膨張するため、常に暗黒エネルギーが生み出されています。

— ペラ
ソース

あなたは約460億光年の半径、現在の推定値と以下の答えを使用しました、ジャガディープ・パンディアン博士は138億光年を使用したので、同じ密度を使用して約30倍ずれた答えを思いつきました。どちらが正しいのか知りたいです。私の推測では、あなたのものですが、私はそれを検証することに興味があります。

— userLTK 2015

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@userLTK：はい、Jagadheepの説明に誤りがあるようです。宇宙は138億年（Gyr）古くなっていますが、宇宙はその間に拡大しているため、138億光年（Gly）より遠くに見えます。正確な結果は、Friedmann方程式を（数値的に）時間をかけて積分することで得られ、およそ46.5 Glyになります。ちなみに、この結果は約140億パーセク（Gpc）と表現することもできるので、ジャガディープを混乱させたのもこのためかもしれません。

— ペラ2015

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観測可能な宇宙の質量は、その密度から導き出すことができます。

ジャガディープ・パンディアン博士によれば、

宇宙の物質の密度はさまざまな方法で測定できますが、現時点では技術的すぎるため、人々は宇宙マイクロ波背景、スーパークラスター、ビッグバン元素合成などの変動を研究して密度を測定します。

観測可能な宇宙の密度とサイズを使用して、質量は3 x 10 ⁵⁵ gと計算できます。この図には暗黒物質と伝統的物質の両方が含まれています。

質量の過去の偏差が有意である場合は検出可能であると想像しますが、私たちが話している規模で検出可能な偏差を引き起こす可能性があるものは想像できません。

ソース：

宇宙の質量は何ですか？（中級）-コーネル大学、天文学者に尋ねる

— called2voyage
ソース

userLTKによって指摘されているように、このソースの作成者は、観測可能な宇宙の半径の値を使用しています。これは、約3の係数が小さすぎます。これは、彼が宇宙が拡大しているという事実を説明するのを忘れていたためか、パーセクではなく誤って光年を使用したためである可能性があります（私自身の回答でuserLTKへの私のコメントを参照してください）。

— ペラ

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いいえ、観測可能な宇宙の半径に誤った値を使用しました。

— ロブジェフリーズ2015

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宇宙の見掛け密度は、利用可能な観測と一致していません。光の速度が比較的遅いため、観測は実際の分布を反映していません。

銀河は数十億年前の位置とサイズで観測されています。私たち自身の天の川は何百万年にもわたって計算時間の分散があります。

これに加えて、銀河が光速よりも速い速度で互いに離れて観測可能に移動していることを意味します。つまり、光速よりも速い速度で私たちから離れて移動している銀河があり、弱く分散されたシグネチャのために検出されない可能性があります。

観測可能な宇宙は、信頼できる証拠に十分なばらつきがあるために歪んでいる可能性があり、それにより、普遍的な密度の測定は非現実的で信頼できないものになります。

— トニ
ソース

宇宙の密度は、目に見える銀河を数えることでは決定されません。そして明らかに、光の有限速度はすべての計算で考慮されます。ここに矛盾はありません。

— ペラ

銀河同士が光速よりも速く離れていくのを観察すると、銀河同士が光速よりも速く離れていくのがわかります。また、散逸を経験している空間/時間としての相対性（エントロピー）と宇宙による分離に基づいています。光の速度に基づいて、光に基づいて既知の宇宙の端を見ることができる限界があるはずです。私たちの遠方にある銀河はすべて、私たちから離れる光の速度よりも速く移動しています。遠方の一部が私たちに向かって進んでいない限り、それはより大きな宇宙を意味します

— トニー

ビッグバンが爆発のようなものである場合、ダークマターはラバーバンドのように機能します。その後、Dark Matterが外側の銀河を引き戻すまで、周囲の銀河系が外側に吹き飛ばされました。これは、ビッグバンが存在しなかった可能性を示しています。私たちが認識しているよりもはるかに大きな宇宙は、永続的な振動モードにあります。そうではありませんが、個人的には関連する矛盾については知りません。

— Toni

math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/GR/grav_speed。html重力が光の速度で伝播する場合、重量測定に基づく密度計算は信じられないほど歪んでいます。質問です。「質量の正確な分布を決定するために何を評価できるか？白色物質、暗黒物質、およびまだ検出できない密度に寄与する他の形態を含めて？」

— Toni

トニーさん、申し訳ありませんが、天文学についていくつか誤解しているようです。銀河は互いの距離に比例した割合で後退するため、距離が十分に長い場合は、光速よりも速く後退します。これは、計算では問題ありません。銀河はビッグバンによって「外側に吹き飛ばされ」なかった。それはビッグバンが起こった方法ではなく、銀河は数億年後まで存在していませんでした。暗黒物質は「輪ゴムのように振る舞い、銀河を引き戻す」ものではありません。暗黒物質は通常の物質と同じように重力を介して作用し、2つは完全に混合されます。

— ペラ2017年

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「観測可能な宇宙」が意味するものであるという意味論の問題が残っています。実際のところ、その語句によって、人によって意味が異なります。実際、「観測可能な宇宙」に関するWikiは、最初の段落でそれ自体と矛盾し、「観測可能な宇宙は、現在地球から観測される可能性のあるすべての物質を含む宇宙の球状領域です。これらのオブジェクトからの信号は、宇宙論的膨張の開始以来、地球に到達する時間がありましたが、その後4文後に、「宇宙のすべての場所に独自の観測可能な宇宙があり、地球を中心とするものです。」したがって、彼らは彼らの意味のために特定の普遍的な時代を選んでいるように見えますが、必ずしも特定の視点を見ているわけではありません。ただし、この意味では、一度にのみ存在するため、時間の経過とともにどのように変化するかを回答する方法はありません。

この意味は、「観測可能な宇宙」を時間的に前後に拡張する方法にさまざまな選択肢を与えます。たとえば、今日の「観測可能な宇宙」のすべてのものを地球から取得し、それらが将来どこにあり、過去にどこにあったかを尋ねることができます。次に、「観測可能な宇宙がグレープフルーツのサイズだったとき」などの言語を使用できますが、あいまいさがあることに注意してください。たとえば、「観測可能な宇宙はそのようなときに何が起こるのでしょうか。「私たちは常に、その日の存在によって見られるものを更新することを想像しますが、過去に適用されたとき、私たちは通常、存在がまったく存在することを想像していません。私たち自身を取り、それを縮小してください。

非常に率直に言って、この用語は実際には混乱しているので、あなたの質問に答えるには、あなたがどのような意味を持っているのかを明確にする必要があります。仮説的存在が地球上に存在していたとしたら、その存在が常に観測できる「obserable universe」を意味すると仮定すると、時間依存の質量があります。地球が古くなると、光が届く時間が長くなるため、観測可能な宇宙のサイズは大きくなりますが、質量は必ずしも増えるわけではありません。期待どおりに加速が続くと仮定すると、観測可能な宇宙の質量は2倍程度に増加し、最大に達してから減少し始めます。そのサイズは常に時間とともに増加しますが、その質量は減少します。

— ケンG
ソース

「観測可能な宇宙」という用語には、正確でよく理解されている意味があります。それは、特定の時間に特定のcomovingオブザーバーの共形因果過去にあるイベントです。

— ジョンデイビス

また、追加するのを忘れていました。ただし、宇宙が物質が支配的であるか、暗黒エネルギーが支配的である場合、観測可能な宇宙の質量は常に増加します。

— John Davis

私の言っていることは、あなたの意味はほとんどの場所で見られるものではないということです。私は正確な意味が不可能だと言っているのではなく、それが使われているものではないと言っています。

— Ken G

また、なぜそれが「共形の」因果的過去である必要があるのですか？因果的過去はすでに明確な概念ではありませんか？そして、非退屈なオブザーバーにも観測可能な宇宙があるべきではありませんか？最後に、あなたの主張は正しく聞こえません-私は、ダークエネルギーが支配する宇宙が、時間とともに低下する観測可能な宇宙質量を持っていることは広く認められていると思います。

— ケンG

その最後の点で、私はそれを事象の地平線と混同しているかもしれません。それによって、私たちが原則として宇宙の時間にわたって監視できる銀河は私たちの影響範囲から外れ、私たちの影響範囲から外れます。したがって、ある時点まではそれらの進化を見ることができましたが、彼らは停滞するまで減速し、深く赤方偏移しているように見えるので、実際には観測できませんが、観測可能な宇宙の意味は、原則的に見ることができるものと、彼らの歴史のどの段階でも彼らを見ることができた。

— Ken G