参考までに: 光より速く移動できるものはありますか?

はい、宇宙そのものが最終的には光速を超えることになります。これがどのように起こるかは少々複雑なので、まずは始まりの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があらゆる方向に投げ出されました。その最初の爆発は、今でも銀河を外側に押し出しています。科学者は、ドップラー効果などにより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と音程が変わるのと同じように、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、ヒドラ星団を例に挙げましょう。天文学者は、銀河団から発せられる光を観察して、地球からヒドラ星団までの距離を測りました。プリズムを通して見ると、ヒドラ星団の水素は、赤、青緑、青紫、紫の 4 つの帯のように見えます。しかし、ヒドラ星団の光が地球に届くまでに、色の帯はスペクトルの赤の端、つまりエネルギーの低い端の方へシフトしています。光が宇宙を旅する間に、光の波長は伸びています。光が進むほど、光は伸びます。帯が赤の端の方へシフトするほど、光はより遠くまで移動したことになります。シフトの大きさは赤方偏移と呼ばれ、科学者が宇宙の星の動きを解明するのに役立ちます。ただし、赤方偏移を示す遠方の銀河団はヒドラ星団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速く移動できるものはないというアインシュタインの理論は今でも成り立つ。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離れているのではなく、空間とともに移動している。膨らむパンの中の干しぶどうのように。一部の銀河はすでに私たちから非常に遠く離れており、非常に速く遠ざかっているため、その光は地球に届かない。「5キロのレースを走っているようなものですが、走っている間にコースが広がります」とベネット氏は言う。「走れるよりも速くコースが広がったら、目的地にたどり着くことはできません。」

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。