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2021/7/20 7:40

55回答

ブラックホールとは何でしょうか?

補足

太陽の事を言いましたが、忘れてください。意味不明なことを言ってしまいました。 ブラックホールは無限に吸収活動をするのか、お聞かせ下さい。

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ベストアンサー

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>ブラックホールは無限に吸収活動をするのか、お聞かせ下さい。 明らかに有限です。もしも無限のエネルギーを持っていたとすると、1つのブラックホールが宇宙全体を飲み込んでしまっていたでしょう。 そうはなっていません。 ブラックホール得意点では全質量、全エネルギーがただ1点に集まっているため、”エネルギー密度”が無限大になってしまいます。 高速回転しているので1点に集まらないと考えることもできますが、 現時点ではパラドックスです。

その他の回答(4件)

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シンプルに回答します。 飲み込むものがあれば、いくらでも飲み込みます。ただし、宇宙は(多分)あなたが思っている以上にスカスカなので、そのうち、近くに飲み込むものが無くなります。また、ブラックホールが飲み込む力は「魔法の力」ではなく、ただの万有引力なので、遠く離れれば距離の2乗に反比例して弱くなります。数光年も離れれば、万有引力は及ばなくなると考えてください。 吸収するエネルギーはどこから来るのか? → 重力が働く2つの物体を引き離すと、位置エネルギーが蓄えられます。引き離す力を緩めれば、位置エネルギーを消費して2つの物体はくっつきます。現在、宇宙の中に星が点々と存在している状態というのは、位置エネルギーがかなり高い状態になっています。ブラックホールが近くの星を飲み込む時、この位置エネルギーが消費されるのです。

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そもそも、ブラックホールは「吸収しません」。 単純にいろいろなものが「落っこちているだけ」です。 落っこちていったものは「ブラックホールの一部になり、ブラックホール自体を大きくします」。 ブラックホールは「自らの重力で天体としての構造を崩壊させた(重力崩壊)天体」です。 まず「吸う・吸収する」というイメージを捨ててください。それはブラックホールとはなんの関係もありません。

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吸収と考えるからややこしくなります。 もっと単純な話で ブラックホールというのは極端に重力が強い場所のことです。 地球の重力に引かれて隕石が落ちてくるのとブラックホールに物が引き寄せられるのは全く同じ現象です。 ブラックホールが普通じゃないのはただ一点、光が出てこられないほど重力が強いということです。 光は重力で曲がります。 これは一般相対性理論によって示されたことですが、それならば理論上は重力が極端に強いと光が外に出られなくなるんじゃないか、 という発想で考えられたのがブラックホールです。 完全に理論が先行で、後にブラックホールとしか思えないという天体が次々に発見されていきました。 重力で物が落ちていくわけですから、周辺に物質があるうちは限度無く取り込み続けていきます。 重力は質量が大きいほど強くなりますから、物質を取り込むほど質量が増して重力も強くなります。 ただ近年の説ではブラックホールからは(量子論的な影響で)非常にわずかずつ質量が消えていくホーキング放射という現象が考えられていて それが正しい場合、何も取り込む物が無くなったブラックホールはとてつもなく長い年月をかけて消滅していくことになります。

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この世の事象は「物理法則」に純粋に従っている ・・・と考えた場合におこる不思議な現象の1つが 「ブラックホール」です。 相対性理論では ①物体の重力は、その質量と密度に比例して大きくなる (※距離の2乗に反比例して小さくなる) ②物質は光速度(1秒間に約30万km)に達して移動できない (物質は光速には絶対に達しない!) という原則論があります。 この2つの原則に従うと 非常に大きな質量の物体 (計算上では太陽の約17倍以上)が ある密度以上の状態になる(圧縮される)と その物体が出す「重力」の強さが 光速度未満で移動する物体が持つ 「運動エネルギー」を越える 「引力」を出す状態になってしまいます。 つまりこの2つの原則論で 考えると計算上では この巨大質量で高密度になった物体の表面から出る 重力(引力)には 理論上どんな物体も引き寄せられて そこから逃げ出す事ができないと考えられます。 すると、1つの疑問が浮かびます。 つまり、この状態になった物体は それ自体が物質的な限界を超えた 超重力で自分自身を圧縮する事なり その結果、その物体自体が自分の重力で 無限に押しつぶされてしまうのではないか? ・・・という疑問です。 これも上記の原則論で純粋に考えると その物体は自分の重力で 自分を無限に圧縮し 圧縮する事で さらに密度が上がり 重力が強まるという 無限の重力ループ現象を起こし 最期には(計算上)ほぼゼロの大きさの「点」に 無限に近い圧縮された質量が存在する状態 ・・・という摩訶不思議な現象が起こるわけです。 この状態になった物質は その後はどれほど他の物体を吸い込んでも 全体の質量が増す以外には 「大きさ」はぼぼゼロであるし 「密度」は無限に圧縮される状態が継続される訳です。 ちなみに「ブラックホール」に他の物体が吸い込まれると 内部の質量が増えるので そのブラックホールの出す「重力」の絶対範囲が その増えた質量分だけ広くなる・・という変化は起こります。 また近年では 故「スティーブン・ホーキング」博士による 「ホーキング放射(現象)」によって 「ブラックホール」も長い時間を経ると 内部の質量が減る(反物質の影響での蒸発する)ので やがては消滅する・・・という説も考えられています。 (ただし現時点では「仮説」ですが・・・)

補足 上記では ブラックホールに必要な質量を >太陽の約17倍 としています。 しかし、一般的には 太陽の30倍の質量の恒星でないと 「ブラックホール」にはならない とされます。 この数値の差は 自然発生する場合の「ブラックホール」は 「超新星爆発」という現象の内部で 誕生すると考えられ そのブラックホールを生む 「超新星爆発」を起こせる質量が 太陽の約30倍であると言う事です。 この質量の中の 17倍分がブラックホールの核になり それ以外の13倍分の質量は 「超新星爆発」でバラバラに爆散して 宇宙に散らばって行く訳です。 ちなみにこの時に散らばった物体には 「金」とか「ウラン」といった 質量が大きい元素が含まれ それらがその後集まって 「地球」のような色々な元素がある惑星になるそうです。