地球上で常に自分の鼻を追いかけていれば、最終的には出発点に戻るでしょう。もちろん、その時までにあなたは何千キロも旅し、山、海、砂漠を越えているでしょう。私たちの惑星の表面を旅して、出発点に戻ることができます。しかし、一方向にしか起こらない宇宙の旅はどうでしょうか?
宇宙を旅する: 原点に戻る?
私たちが宇宙船に乗って、広大な宇宙への旅を始めるとしましょう。では、いつかは原点に戻るのでしょうか？この質問に対する私たちの最初の衝動は、おそらく「おそらくそうではない」という答えでしょう。しかし、あなたが地球に戻るための選択肢はおそらく 2 つあります。
私たちの地球は曲がっています。この曲率を認識するには、より大きなスケールで見る必要があります。この地球の曲率を検出するためのオプションは数多くあります。しかし、宇宙を見るのはそう簡単ではありません。宇宙が平面であるか湾曲しているかを直接測定する方法はありません。
しかし、まったく不可能というわけではありません。遠くの光源からの光を測定することはできます。宇宙が湾曲している場合、光の道も特別な方法で湾曲します。平らな宇宙では、光の経路は異なります。銀河、銀河団からの光、ビッグバンからの宇宙背景放射を使用して、宇宙が平らであることが示されました。少なくともそれが、私たちが測定できる結果から示唆されていることです。
オプション 1: 宇宙のトーラス形状
したがって、曲率は存在しますが、トーラス形状、つまり一種の巨大なドーナツを形成していると仮定しましょう。平行線は表面で交わることはありません。そのため、測定された光は依然として平坦な宇宙に相当します。しかし、宇宙をまっすぐに旅したとしても、いつかは出発点に到着する可能性があります。実際、トーラスの形状は、私たちの宇宙が形成される方法の 1 つです。
宇宙の 3D マップを作成するには、空間のすべての領域を特定する必要があります。宇宙がトーラス型で、端から端までの距離が 920 億光年であれば、これができるでしょう。このようにして、すべての場所を特定することができました。しかし、宇宙がそのように構造化されているという事実に対しては、言いたいことがたくさんあります。これまでの結果では、宇宙が反り返っているという確証は得られていない。そうなった場合、それは私たちが認識できない規模で発生します。
オプション 2: ブラック ホールを使用する
無限の速さで宇宙を旅すれば、いつかは出発点に戻ることもできるはずです。空気抵抗などの要因を除外すると、90 分後には開始地点に戻る可能性があります。その理由は重力でしょう。地球の重力は宇宙の構造を歪めます。物体が一見直線に沿って移動する場合、それは空間の曲率に従います。
光速に近い速度で動く宇宙の物体は、簡単に方向を変えることができます。ブラックホールの近くにいない限り、これは通常最小限に起こります。光を元の方向から最大 180 度偏向させることができます。しかし、これを利用して、元の方向に勢いよく戻ることができます。理論的には、これは私たちを原点に戻す思惑のない道です。
宇宙を旅する障害物
もし私たちが宇宙を直接横断することができたとしても、まだ大きな問題が残っています。宇宙は膨張を続けています。たとえ光の速さで移動していても、限界は遠くにあるように思えます。 1,800 万光年以上離れた天体、つまり全宇宙天体の約 94% は、常に私たちの手の届かないところにあります。
しかし、天文学者の観点からは、宇宙が平らではないという証拠はありません。これまでのところ、空間の繰り返しパターンは証明されていません。重力パチンコが物体を元に戻す唯一の方法だろう、とフォーブスは言う。しかし、 宇宙を旅することは文明全体を滅ぼす可能性もあります。 ワープドライブを使えば宇宙を旅できるかもしれない。