【このページの最終更新日：1999年4月18日】

なぜ夜空は暗いのか？

そんなの当たり前じゃないか！って言わないで下さい。 良く考えてみて下さい。　宇宙が無限で 大局的には均一に星で埋め尽くされているとします。 ここで2つの定理が関わってきます。

1.光の強さ(明るさ)は距離の2乗に反比例する。(2倍遠くなると光の明るさは4分の1になります）

2.視野に収まる範囲は距離の2乗に正比例する。(2倍遠くなると同一視野には4倍の面積が収まり ます)

つまり、どんなに地球から遠くなっても、星の光が暗くなる分(X分の1)、みえる星の数が増える のです(X倍)から、「宇宙が無限で、大局的には均一に星で埋め尽くされている」のならば、夜 空は星でモザイクの様に埋め尽くされ、夜空一面が真白く輝いていなければならないのです。 如何です？　絶対に不思議ですよね！

これは1926年にドイツの天文学者オルバース(1758-1840)が投げかけた有名な「オルバースのパラ ドクス(逆説･背理)」で、彼自身、自分で投げかけたこの疑問を生涯解き明かす事はできませんで した。

このパラドクスは、100年後の1929年になって天文学者ハッブルの大発見によってやっと解明され ました。　ハッブルは「宇宙はどんどん膨張しており、互いに遠ざかって行っており、遠くへ行く ほどその膨張速度は高まり、遂には光の速度に達してしまう」ことを発見したのです。

光の速度で遠ざかるものが発した光を見ることは出来ません。上りのエスカレーターの上で、下に 向かってレスカレーターと同じ速度でいくら走り降りても、決して下の階には戻れないのと同じ原 理です。遠い宇宙にある無限の星の光は遠くなるに連れ光の速さに近いスピ−ドで地球から遠ざか っているので、光のエネルギーそのものが、そもそも弱くなり、遂には光のエネルギーそのものが ゼロになってしまうのです。　「光の強さ(明るさ)は距離の2乗に反比例する」定理が働く以前に そもそも地球方向に発する光のエネルギーそのものが、遠い宇宙に行くに連れ弱くなっているので す。 夜空はなぜ暗いのか？それは宇宙が膨張してるからだったのです！


宇宙の大きさはどのくらいあるのか？

結論から言うとわかっていません。　ただあえて言うと150億光年と言う事になります。（「宇宙 の構造と規模」参照） その理由は、宇宙が誕生して現在まで150億光年たっており、今我々が見る 事のできる最も遠い星は150億光年までだからです。（150億光年前に発した光が今見えている）

ここで厄介な問題がひとつあります。　それは上のトピックスで説明した様に、宇宙は膨張してい ると言う事です。 外側に行く程猛烈なスピードで膨張しており、遂には光速に達してしまい、その 光は地球に届く事は永遠になくなってしまうのです。　つまり、150億光年のかなたに星があったと しても、見えていないかもしれないし、更にその外に、例えば500億光年の先に星があったとしても 永遠に見る事はできないかもしれないのです。


夜空の中に「またたかない」星があるけど何故？

一般の星（恒星）はどんなに明るい星でも「チカチカ」とまたたいて見えますが、惑星はまたたき ません。 夕空や明け空に明るく輝く金星、赤っぽい火星、黄色っぽい木星、そして土星は、いつも ピカともまたたかず夜空にあるので、他の恒星とすぐに区別がつきます。

そもそも、星（恒星）がまたたいて見えるのは、別に星そのものがチカチカと光量を変化させてい る訳ではありません。　スペースシャトルから見た星（恒星）は、実は、またたいていないのです。 星の光が地球の大気を通過する間に、大気の乱れ・流れ（シンチレーションと言います）で、まる で、かげろうの様にゆらゆら屈折されたりする為に「またたいて」見えるのです。

惑星は肉眼で見てこそ恒星と同じ光の点ですが、簡単な望遠鏡で覗けばそれはすぐに丸い形をした 像として見えます。　恒星は何百倍の望遠鏡で拡大しても、点は点で、決して丸い像は見えません。 （それほど遠くにある訳です。一番近いアルファケンタウリと言う恒星ですら4.3光年あります。） 点として大気に入射する光はちらついても、光の束となって入射する惑星の光はちらつかないので す。



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