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2020/10/22 13:01

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ブラックホールは光さえ逃さないとよく聞きますが光にも重さがあるのですか?

ブラックホールは光さえ逃さないとよく聞きますが光にも重さがあるのですか?

天文、宇宙77閲覧xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">500

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一般相対論の場合、光速は一定ではないのですが、光速度不変の名残で、光波(エネルギー)と光速度(ポテンシャル)を分離しません。 1、r=2GM/c² この場合、時空の歪として扱うため、そのしわ寄せとして質量がない光が測地線に沿って曲がるということになります。 重力は光速の差(c:w)だから、光波(エネルギー)と光速度(ポテンシャル)を分離すると、 2、E=hf=M₂c²=M₂(w²+2GM₁/r)、r=2GM/(c²₋w²)、 光も抜け出せない w=0 の極限で、1式になります。 このエネルギーは質量があります。

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質問者

2020/10/22 13:34

難しくて分かりません

その他の回答(8件)

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光に質量はありません。光がブラックホールから脱出出来ないのは、光がブラックホールからの脱出速度未満だからです。

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光に重さはありません。 重さ(質量)が0だと重力の影響を受けないというのはニュートンの万有引力の法則の考え方だと思いますが ブラックホールは万有引力の法則ではなく、アインシュタインの一般相対性理論をもとに考えられたものです。 一般相対性理論では重力の考え方が万有引力の法則とは全く異なります。 この理論では光は重力の影響を受けて曲がるんです。 実際、天体の重力によって光が曲げられて遠くの星などの位置がずれて見えたりする「重力レンズ」という現象がいくつも観測されています。 ブラックホールはこの極端なケースで、光が外へ抜け出せなくなるほど進路を曲げられてしまうような重力というわけです。

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何が言いたいのか、よく分かりません。 ガリレオ・ガリレイが、ピサの斜塔から重さの異なる二つの球を落とした実験はご存知でしょうか? 少し科学が好きな小学生でも知ってる実験です。 重さの異なる二つの球は、同時に落ちました。 ここから、重力の影響は質量に関係無くはたらく、という落体の法則が導かれました。 >光にも重さがあるのですか? 重さ(質量)が有ろうが無かろうが、カンケー無いことが400年も前に判明しています。

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光に質量はありません。 ブラックホールの内部構造は不明です。 でも、天体としてのブラックホールの半径は、例えば、シュバルツシルト半径とか、質量に応じて算定でき、「事象の地平」とも言うんですが、その近傍では時空が歪んでいます。おそらく内部も時空が歪んでいます。 光は時空の最短距離を直進するのですが、時空が内部に向けて歪んでいるので、外部に出ることができません。 で、光はブラックホールから外に出てきません。 検索すれば、出てくると思うけどね。

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空気に質量(重さ)があっても波という現象である音に質量があるとは言わないように、光の媒質である素電子プラズマを構成する素電子には質量がありますが、波である光には質量はありません。ブラックホールから光が出られないのは、重力ではなく屈折によるものです。 詳しくはこちら https://www.amazon.co.jp/dp/B08DNG1HS1 またはこちら https://note.com/abikonobuhiro666/n/n342a9db627e6