はい、宇宙自体は最終的に光速を超えます。それがどのように起こるのかは少し複雑なので、まずは始まりであるビッグバンから始めましょう。約140億年前、宇宙のすべての物質はあらゆる方向に投げ出されました。この最初の爆発は今も銀河を外側へ押し出しています。科学者たちはドップラー効果などからこれを知っています。他の銀河からの光の波長は、救急車のサイレンが通り過ぎるにつれて音程が変化するのと同じように、私たちから遠ざかるにつれて変化します。
約 30 億光年離れた銀河団、うみへび座を例に挙げましょう。天文学者たちは、銀河団から発せられる光を観測することで、地球からうみへび座までの距離を測ってきました。プリズムを通して見ると、うみへび座の水素は、赤、青緑、青紫、紫の 4 つの帯のように見えます。しかし、うみへび座の光が地球に届くまでに、色の帯はスペクトルの赤側、つまりエネルギーの低い側の方向にシフトしています。宇宙を旅する間に、光の波長は伸びていきました。光が進む距離が長ければ長いほど、光はより伸びます。つまり、帯が赤側にシフトするほど、光はより遠くまで進んだことになります。このシフトの大きさは赤方偏移と呼ばれ、科学者たちが宇宙空間における星の動きを解明するのに役立っています。しかし、赤方偏移を示す遠方の銀河団は、うみへび座だけではありません。宇宙は膨張しているため、あらゆるものがシフトしています。ヒドラの赤方偏移は、銀河が私たちの銀河から遠くなるほど速く遠ざかるため、簡単に確認できます。
宇宙の膨張速度には限界がない、とジョンズ・ホプキンス大学の物理学者チャールズ・ベネット氏は言う。真空中では光速よりも速く移動できるものは何もないというアインシュタインの理論は今もなお正しい。なぜなら、空間自体が伸びており、空間は無だからだ。銀河は空間を移動して互いに遠ざかっているのではなく、空間と共に移動しているのだ。まるで膨らむパンの中のレーズンのように。一部の銀河は既に私たちから非常に遠く離れており、非常に速い速度で遠ざかっているため、その光は地球に届かない。「5キロ走のようなものです。走っている間にコースが膨張します」とベネット氏は言う。「コースが走る速度よりも速く膨張すれば、目的地にたどり着くことは決してできません。」
この記事はもともと『Popular Science』誌の2011年10月号に掲載されました。
