遠方の銀河のスペクトル線が長い波長側にずれること（赤方偏移）と、後退速度が距離に比例するハッブル・ルメートルの法則の意味について正誤を判定できる
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遠くの銀河から届く光を波長ごとに分けて調べると、スペクトル線（特定の元素が出したり吸収したりする光の線）の位置が、実験室で測った波長より長い波長側（赤い側）にずれています。これを赤方偏移といい、銀河が私たちから遠ざかっていることを示します。さらに、遠い銀河ほど速く遠ざかっていて、後退速度が距離に比例するという関係（ハッブル・ルメートルの法則）があり、これは宇宙全体が膨張していることを意味します。この技能では、赤方偏移とハッブル・ルメートルの法則の意味について、正誤を判定できるようにします。
音のドップラー効果では、音源が観測者から遠ざかると、音源の後ろ側に出る音波の波長が引きのばされ、低い音に聞こえます。光も波なので、光源が遠ざかると、届く光の波長が長くなります。目に見える光では波長が長いほうが赤い色なので、波長が長い側へのずれを「赤方偏移」とよびます。逆に近づく光源からの光は、波長が短い側（青い側）にずれます。遠方の銀河のスペクトル線はほとんどが赤方偏移を示すので、遠方の銀河はほぼすべて私たちから遠ざかっていることが分かります。
さらに、銀河までの距離と遠ざかる速さ（後退速度）を比べると、距離が 2 倍の銀河は後退速度もおよそ 2 倍というように、後退速度が距離に比例しています。これは、風船の表面に描いた点が、風船をふくらませるとどの点から見ても互いに遠ざかり、遠い点ほど速く離れていくのと同じしくみです。つまり、銀河系が宇宙の中心にあるのではなく、宇宙空間そのものが一様に膨張しているため、どの銀河から見ても同じように他の銀河が遠ざかって見えるのです。
文が赤方偏移（波長のずれの向きと意味）について述べているか、ハッブル・ルメートルの法則（後退速度と距離の関係）について述べているかを見分ける
波長のずれは「遠ざかると長い波長側（赤い側）、近づくと短い波長側（青い側）」に照らして判定する
後退速度は距離に比例する（距離が 2 倍なら後退速度も 2 倍）ことに照らして判定する
法則の意味は「宇宙全体が膨張している」「銀河系が宇宙の中心にあるわけではない」に照らして判定する
宇宙の膨張とハッブル・ルメートルの法則について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
ア 遠方の銀河のスペクトル線は、実験室で測った波長より短い波長側にずれている。
イ 遠くにある銀河ほど、大きな速さで私たちから遠ざかっている。
ウ ハッブル・ルメートルの法則は、銀河系が宇宙の中心にあることを示している。
エ 銀河の後退速度は、銀河までの距離の 2 乗に比例する。
手順 1・2: アは赤方偏移の文。遠方の銀河は遠ざかっているので、スペクトル線は長い波長側（赤い側）にずれる。短い波長側ではないのでアは誤り。
手順 1・3: イはハッブル・ルメートルの法則の文。後退速度は距離に比例するので、遠い銀河ほど速く遠ざかる。イは正しい。
手順 4: ウは法則の意味の文。宇宙全体が膨張していると、どの銀河から見ても他の銀河は遠ざかって見えるので、銀河系が中心であることは示されない。ウは誤り。
手順 3: エは後退速度と距離の関係の文。後退速度は距離の 2 乗ではなく距離に比例する。エは誤り。
よって正しいものはイである。
答え: イ
遠ざかる銀河の光は短い波長側にずれるとしてしまう誤り。正しくは遠ざかる光源からの光は波長が長くなり、長い波長側（赤い側）にずれる（赤方偏移）。
すべての銀河が私たちから遠ざかるので、銀河系が宇宙の中心だと考えてしまう誤り。正しくは宇宙全体が膨張しているので、どの銀河から見ても他の銀河は遠ざかって見える。
後退速度が距離の 2 乗に比例する、または距離に反比例するとしてしまう誤り。正しくは後退速度は距離に比例し、距離が 2 倍なら後退速度も 2 倍。
赤方偏移を、銀河の色が赤い（表面温度が低い恒星が多い）という意味だと考えてしまう誤り。赤方偏移はスペクトル線の波長が長い側にずれる現象で、銀河が遠ざかっていることを表す。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
銀河の形態と、宇宙における銀河の分布について述べた文として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
宇宙の膨張とビッグバン、宇宙背景放射について述べた文として正しいものを、次のア〜オからすべて選べ。