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宇宙学・物理学(特にブラックホールと光について)に詳しい方へ質問があります。 ...

tat********さん

2019/6/913:11:54

宇宙学・物理学(特にブラックホールと光について)に詳しい方へ質問があります。

ブラックホールは光さえも抜け出せない重力を発生させると聞いたんですが、
だったらブラックホールの重力は

光よりも飲み込む速度が速いということになるんでしょうか?
もしそうなら一筋の光さえも観測できないブラックホールの重力は光速よりも圧倒的に速いのかなぁと思ったので質問しました。
そうすると光速で何千年もかかるような宇宙の広さをブラックホールの重力に基づいた宇宙船ならもっと短時間で冒険できるようになる??

詳しいわけでもないただの素人の僕が単純に思っただけなんですけど、気になったので教えてもらいたいです。
よろしくお願いします。

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buj********さん

2019/6/917:23:14

重力は、一般相対性理論によると空間を曲げます。

3次元空間を2次元のゴムシートに例えると、ブラックホールの重力により、ゴムシートが下に落ち込んでいる状態で、ブラックホールは特に強い重力のため、落ち込みが激しいとイメージしてください。

そのため、質量の無い光でも曲がった空間を進むと進行方向が曲げられます。
ところが、ブラックホールのような強力な重力だと、曲がり具合が極端で、「光子球」と言われる半径では光がしばらくの間、回り続け、それより内部の「事象の地平面」の内部へ入ると抜け出せなくなります。

ゆえに、ブラックホールは光や物を吸い込むのではなく、質量の無い光であれば、進行方向が極端に曲げられて抜け出せない、質量のある物質であれば、落下して抜け出せないというイメージです。

重力による空間の曲がりは、ブラックホールだけじゃなく、程度は低いけれど恒星の周辺や地球の周辺など、重力がある全ての周辺で起こっています。

日食時に太陽の裏側にあるはずの星が、実際の位置とずれて観測できるのはこの現象(=重力レンズ効果)によって、光の進路が曲げられるからです。

【重力レンズ効果】
https://www.youtube.com/watch?v=Em4OFLjMux0

【3次元を2次元化したブラックホールの模型】
https://www.youtube.com/watch?v=sNM8jV6Ss7k

恒星間旅行ができる宇宙船へ応用できるかという事ですが、3つあると思いますが、いずれも理論上の話で、実現には技術的にも運的にも高いハードルがあります。

① 重力により、空間を曲げて、遠くの空間を手繰り寄せて、亜空間の最短距離を進むワープ航法。(多くのSFはこの方法)

② ワームホール(ブラックホールとホワイトホールをつないだもの)を利用して亜空間ワープ航法を行う。(穴を安定させる未知のエキゾチック物質と、出口であるホワイトホールが存在しないと不可能)

③ 重力で空間を曲げて波立たせて、その波に乗ってサーフィンのように進む。 この方法だと亜空間を使わずにこの宇宙を光速を超えて進むことができるらしい。
(NASAのごく一部の科学者が2100年の完成目指して研究を始めているらしい)

【「2100年宇宙の旅」は実現する?ワープドライブを可能にするNASAの発見】
https://logmi.jp/business/articles/135641

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wak********さん

2019/6/1018:51:43

光は重力により落下します。そのことを詳説します。

光も物質も超ひもの振動として表されます。宇宙開闢当初光速を超えて自由に飛び回っていた超ひもは、宇宙のエネルギーの低下に伴い、『まるで激しく運動する水蒸気が温度の低下と共に動きがゆっくりとなり氷の結晶となる様に』、お互いに網状に結びつきました。

これを「真空の相転移」と言います。真空にも振動していない超ひもがあります。宇宙のエネルギーが高い時には、真空には一本一本の振動していない超ひもが自由に飛び回ってます。宇宙のエネルギーが低下すると、真空には超ひもが結びついた振動していない「超ひもの網」があります。なお、真空が相転移しても収縮することはありません。

最初の二本が結びつくとそれに合わせて他の超ひもも結びつきます。これを「自発的対称性の破れ」と言います。

光も物質も、この「超ひもの網」上を振動として伝わります。その振動自体が光速なので、なにものも光速を超えて移動することが出来ないのです。

光は何の抵抗もなくそのまま光速で真空中を伝わります。

物質も本来光速で「超ひもの網」上を伝わろうとしますが、ヒッグス粒子が生じまとわり付き動き難さと言う慣性質量を与えられます。この為に、物質は光速未満でしか移動することが出来ません。

超ひもには質量がないので、振動が減衰することはありません。ですから、光は最高速度で無限遠まで伝わることが出来るのです。

光や物質としての振動は、グラビトンと言う振動を生じ、お互いにそれを交換し合い、引き合います。これを万有引力と言います。

グラビトンは物質から出て物質に帰ります。物質は他の物質がないと、自ら発したグラビトンを自ら吸収します。この為、自分自身と引き合う形になるので、物質にはその場に留まろうとする慣性が生じます。
この理由により、物質では慣性質量と重力質量が同一なのです。

一方、グラビトンは光速で伝わるので、光に慣性は生じません。しかし、他の物質が発したグラビトンを吸収することは出来ます。ですから、物質の万有引力により落下し、重力質量を有するのです。

質量により時空間がが歪み、それが重力と観測されるとする思考様式があります。
しかし、時間と空間には実体がありません。ですから、時間と空間が歪む仕組みは、未来永劫説明不可能です。

詳細は、下記ホームページを参照ください。
http://catbirdtt.web.fc2.com/hikarinozyuuryokusituryou.html

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qqq********さん

2019/6/1009:28:24

光の速さでは時間が止まるような事が言われていて、それを前提で話されている気がします。
しかし観測では爆発現象などで、30年も以前から幾つも光の速さを越しているのが見られているので、光の速さで時間が止まるような事は現実的ではありません。
私はブラックホールがない考えをしていて、光さえ抜け出せない空間の引き込みがあるとされるブラックホールの正体は、単に恒星が終わりに近づいて縮小に縮んで光を出してない物の想像をしてます。
しかし内部が未だ熱になっていて、X線は外に出しているかもしれません。

さてブラックホールでは光さえ出られない空間の引き込みという事で、もし目にしても黒だけになります。
宇宙の周りも光がなければ黒ですので、ブラックホールは見えない事になっています。
しかし黒であるのは、そこに何もない空間だけという可能性もあります。
それは驚くべき事なのですが、銀河が回転をしていて似ているのでは台風があります。
この中心は何もない穴になっていて、空間だけです。
全くブラックホール超重力に反するものです。
こんな事何で出すのだと思われるかもしれません。
これには理由があるのです。
後で説明させて頂くとして、さて時間を超えて移動する手段として、別の空間に抜けるイメージも言われているのでしょうか?
例えばホワイトホールが抜け出ているイメージです。

さてブラックホールでは量が集まる程出来やすくなって、宇宙の全ての物質が集まったのでは空間を引き込む量で、縮こまされて点のようなものになってしまう想像も出来ます。
これでは点のような所から初まったビッグバンに戻るような想像です。
このようにブラックホールに縮こまれた状態では、それきりになって収まってしまいそうです。

ところが極小に縮んで行って、仕舞には別の空間に抜けて行くのではないかという思考です。
これがホワイトホールと言われているものです。
科学の言っているブラックホールでは、以前はこれがありえました。

しかしここの宇宙の空間は、別の空間宇宙から見ると、ここが別の空間宇宙に当たる事になります。
それでもし別の空間宇宙からブラックホールが抜けて出ていて、これがホワイトホールと想像されていたものですが、これが抜け出て来ている現場が観測されてもいいのではという事になります。
しかしそれが観測された例はないので、今ではホワイトホールはないものとされてます。

ところで私は宇宙が出来ているのは、全く別の理由があると思っています。
そしてブラックホールという物も存在してないと思ってます。
宇宙では全ての物質が集まって、反発が起こって広がっているのが物質、銀河だと私は思ってます。
これはダムの水の位置エネルギーが、繰り返されるようなものです。
それで宇宙で空間毎現れたような、ビッグバンはなかった考えをしてます。
空間は元から永遠の広がりで、ここにあっただけと思っているからです。

ところで科学で言うビッグバンのエネルギーは、今ここにある物質の10億倍もの量で、正物質と反物質があったエネルギーに相応すると言われてます。
これがない所にあったというのです。
即ちこの正物質と反物質が合わさった事で、空間が現れ広がったエネルギーに変えられたとしているからです。
僅か1だけ正物質が多かった為に、現在の宇宙の物質がある根拠と言ってます。
私はトンでもない迷い事を言っているようにしか思えません。

宇宙は全ての物質で、広がりと集まりを繰り返して来ただけと推測してます。
こういう事で回答しているので載せてみます。
現実に観測で光の速さを越している物もあります。
なおページが見つけられませんという事で出るのがあるのですが、それは下と入れ替えて見て頂ければと思います。
https://en.wikipedia.org/wiki/File:V838_Monocerotis_expansion.jpg
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q131798540...

なお私はブラックホールを否定しているのですが、この頃この本体が写し出されたニュースが流れました。
これは解釈の問題と思います。

誰でも目に行くのは、銀河の中央部分は明るく大きく膨れ上がってます。
しかし銀河の中心に普通にブラックホールがあるとされてます。
これは光さえ抜け出せない超重力だと言われているので、中央が大きく光で膨れ上がっているのは想像を超えてます。
ここがドーナツの穴のように暗くなっている方が気に合ってます。
しかし現状は全く想像を超えたものです。

こういう銀河の姿ですが、今回ブラックホールが直接観測されたと言われて写真も公開されました。
これは光さえ抜け出せない空間の引き込みとされているで、目で見えません。
黒い穴のドーナツの中のような物の想像でした。
しかし現実にこのような物が確認出来てませんでした。
周りにある光などで遮られていたのです。
上から見ても見えませんでした。
これは余りにも重力が強過ぎて、空間を引き込んで小さくなり過ぎていて見えなかったと思います。
しかし今回これが直接観測されたというのです。

但しこれが果たして狙っていたブラックホールそのものであるのかは、考え方の問題があるのですが、私は違っている見方をしてます。
ブラックホールを直接撮影としてますが、単に何もない空間だけの可能性もあるのではないかと思える事です。

さてブラックホールが見えない状態なのが、周りの光に囲まれた黒の部分が、ブラックホールを撮ったものと言う事です。
ところが光を出さないのは、そこに物質がないので光る物も存在してない可能性もあります。

銀河が回転してますが、上のURLで惑星の公転でも載せた台風です。
回転が外に伝わって行くのには,周りに十分な雲の群れがあります。
そして中心は寧ろ穴が空いてます。
それが銀河の中心に超重力のブラックホールがあるのでは、可笑しいです。
回転が外の方に伝わって行かないのではないかという事です。
即ち全てがブラックホールの方に引かれて行くだけになりそうです。
回転が外にまで同じような速さで伝わる為には、台風の例のように全体に重さが均等になるようになって、そして中心では穴になるように、この部分が軽くなる状態でなければならない事になります。
それで中心にブラックホールがあっては困る状況です。
これは今回明らかに見えたとしても、空洞である可能性が見えているかもしれないという事です。

さて科学では銀河が出来上がったのは周りの物質が集まった事が原因です。
これですが、太陽が外の恒星と一緒に銀河の中心を軸として回っている即ち公転をしているのですが、果たしてこれで黙っていても公転出来ていられるでしょうか。
物質が色々な方向から集まって来て銀河が出来る関係を考えると、来る力はベクトルという事では、どこかに一方方向に回す力が働くでしょうか?
ピッチャーが球を投げる時に、指で球に意識的に回転を与える事で回転になります。
銀河全体にこれを回すような意識でも働いたのでしょうか?
いずれにしても全体、しかも上も下も右も左からも何処からも来る大量の物質の群れです。
これでは全体が団子にでもなるようなものです。
平らになる事さえ考えられないかもしれません。

それからこれも上で載せてましたが、水道の水を洗面上の穴を塞いで一杯に入れて、それからその穴を開けると水がそこに落ちて行きます。
穴はブラックホールに見立てられます。
水が少なくなって行った時に水の渦が起きます。
未だ水がタップリの時は上で渦が起きてません。
穴に近くなって行って、始めて渦になって行く事に似て、周りにある物質があっても、近くにあって回転が起こるようなものです。
遠くになるほど、単に物が浮いているような状態です。
遠くにある物がブラックホールに引き付けられて来て、近くに来てようやく回り始めます。
しかしその水もその穴に落ちて行きます。
科学では周りの物質が集まって銀河になっているとしてますが、この例を考えると遠くからもブラックホールが引っ張って来るだけで、とても銀河が回転(公転)になるように思えません。

このようにして銀河自体の成り立ちも怪しいのです。
さてブラックホールが出来ている理由です。
銀河が出来て来たのは、周りの物質が集まってです。
科学では空間が現れ広がっているとしているのですが、この時に物質も現れて空間の広がりに引っ張られて行ってました。
これで銀河になる為に物質が集まらなければならないのです。
それで超強力な重力の引付の為にブラックホールの存在を当てたのです。
加えてこれは空間を引き込むので、広がる空間に対抗出来ます。

ところがブラックホールが出来る為には、物質が大量に集まらなければなりません。
何か変です。
集まる物質の為に必要なブラックホール、しかし物質が集まらなければこれが出来ない。
この存在は出来ている原因自体に無理が掛かってます。

光さえ抜け出せないと言っていながら、周りでは摩擦を起こしてエネルギーや光を放出していて、しまいには何とジェットまで噴き出ているという事になってます。
光さえ抜け出せないとされているブラックホールなのに、何ぼ傍からと言えどジェットです。
これは私は信じられません。

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jeh********さん

2019/6/923:00:47

ポイントは速度ではないんです。

光の軌跡を針金と考えましょう。

10cmの針金を直径5cmの瓶に入れるにはどうしますか?

針金を曲げて、クルグルにしていれようとしますよね。

「光は速度が変わらない」(諸々あり)となっているんです。
↑これ原理!

物理学では、「針金がクルグル」になるように空間が曲がった、と考えるのです。

物理学の基本ルールは
1.針金(光速)は伸び縮みしない
2.針金は曲がる
ってことです。

この1.により、
「ブラックホールの重力に基づいた宇宙船ならもっと短時間で冒険できるようになる??」
は残念ながらできないのです。。。

num********さん

2019/6/914:40:37

重力は力であって速度ではありません.全く異なる概念です

一般相対性理論の運動方程式,測地線方程式から,ブラックホール内部では,必ず中心に向かう運動しかできなくなるのです.上方向への運動はもちろん,一定の高さに留まることすらできなくなります

あらゆる粒子に対して,レールが敷かれている様な話で,逃れる事ができないのです

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