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ブラックホールに入ったら2度と帰れないと言う言葉がありますが、なぜこのような...

あきさん

2020/1/2303:57:16

ブラックホールに入ったら2度と帰れないと言う言葉がありますが、なぜこのようなことが言い切れるのか教えて下さい。

また、ブラックホールは重力によって吸い込まれているという記事もあるのですが、どのように調査して調べたのですか。

実際にブラックホールの撮影に成功したと全国に報道されていますが、あの画像が本当にブラックホールと言い切れるのはなぜなのですか。

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dal********さん

2020/1/2920:54:42

地球上でボールを投げれば、地面に落ちますよね。
物凄いスピードで投げれば、地面に落ちることなく地球一周して元の位置に戻ってきます。地球の場合、そのスピードは 7.9km/s となります。
これが落下しないで済むギリギリのスピードで、これより遅くなればボールは地球に落下してしまいます。

地球では 7.9km/s でしたが、重力の強い星になるほど落下しないために必要なスピードは速くなっていきます。ドンドン重力を強くしていくと、そのスピードは遂に光速を超えるようになります。

物体は光速を超えることはできないので、落下しないために必要なスピードが光速を超えるような星からは何も脱出できないことになります。

地球で 7.9km/s 以下のボールは地面に落ちるように、
ブラックホールでは光速以下の物質は地面に落ちてしまうのです。



あの画像がブラックホールだと言えるのは、「もしブラックホールが存在するとすれば、このような形になるだろう」という予想とピタリと一致したからです。実はこれは結構大きなことです。

BH(ブラックホール)という存在が予言されてから今に至るまで、BHに関する理論は何十と考えられてきました。

「BHが回転してたらこうなるだろう。BHがあったらの話だけど」
「BHが電荷をもってたらこうなるだろう。BHがあったらの話だけど」

こんな感じで今まで合っているかどうかわからなかった何十もの理論が、今回の発見により「これあってる可能性高くね?」「てかむしろ合ってるんじゃね?」って言えるようになったのです。

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qqq********さん

2020/1/2900:20:56

光さ抜け出せない空間の引き込みがあるので、そこに入ると抜け出せない事になります。
さて私は色々言われているブラックホールに付いては疑問してます。
それどころか、私はブラックホール自体がないと思って回答しているので載せてみます。
私の考えている宇宙観全体が、今科学で言われているものと全く違ってます。
写された黒い物がブラックホールと言われる物ではなくて、単に空間だけで何もないので黒くなっている可能性があるのが私の思いです。
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q132150929...

ias********さん

2020/1/2717:06:08

アインシュタインの相対性理論から派生した今の物理学ではブラックホールは存在することになるだけです

その基礎にも何か見落としが又は誤りがあれば話は変わります

ちなみにブラックホールは重力の理論証明に辻褄をあわせる際に派生した現象です

ブラックホールに巻き込まれた場合は理論上でしが分子レベルで分解されてしまうので2度と帰れないとされています

mom********さん

2020/1/2618:01:37

「ブラックホールに入ったら2度と帰れない」というより、「入ったら2度と帰れないものをブラックホールと言う」のです。

1960年代前半まで問題になってきていたのは、
「ブラックホールに入ったら2度と帰れないかどうか」ではなく、
「入ったら2度と帰れないと帰れなくなるブラックホールなるものが存在するかどうか」でした。
多くの科学者はブラックホールの存在に否定的で、そんなものが存在しなくなるようなしくみが、宇宙にはあると思っていました。
例えば太陽の30倍以上の星が超新星爆発を起こせばブラックホールになるだろうという計算はされていましたが、爆発の前にガスを放出し、質量が30倍以上になることはないに違いないということにしていたのです。
しかしついに白鳥座Xが発見され、ブラックホールを否定することはできなくなったのです。

別に「調査」して調べたわけではなく、X線の変動から計算したその天体の大きさと、伴星の動きから計算したその星の質量から、「ブラックホールだ」と結論付けたのです。

2020/1/2420:39:10

中に何もない「時間自体」や「空間自体」が変化する仕組みを説明することは、未来永劫できません。なにしろ、そこには何も無いのですから。何もないものが変化する仕組みなど、絶対的に説明不可能です。

②(絶対的に)説明できないことを信じることは、「神の存在を証明できないけれど信じる」ことと同じ信仰です。科学は合理的に説明されなければなりません。ですから物理現象は、「ものの変化」で説明しなければなりません。

つまり、「時間が遅れ空間が変化する」のではなくて、「高速移動すると時計が遅れ、定規がロ-レンツ収縮する」のです。

光速度cに近づくにつれ、時計を構成する粒子が動きにくくなるので、その時計は遅れます(光速度cに近づくにつれて粒子が加速し難くなることは、加速器の実験で実証済みです)。
そして、原子核を回る電子も動き難くなり回転速度が落ちるので、電子に掛かる遠心力が弱まります。そのために原子核の電磁気力に引かれ、電子はより小さい軌道を回るので、物質は「ロ-レンツ収縮」します。

この「遅れた時計」と「収縮した定規」で光の速度を往復で測ると、観測者の移動速度vにかかわらず、常に光速度cと測定されます。これを「光速度不変の原理」と言います。

アインシュタイン博士もその著書で、「高速で移動する時計は遅れ、測量棒は収縮する」と述べられています。

また強い重力によっても、時計を構成する粒子は動き難くなるので、その時計は遅れます。そして重力により「電場」「磁場」「ヒッグス場」が歪むので、光は曲がりものは落下します。
そのことを詳説します。重力により「空間の場」が歪みます。振動しない場は伸びており、振動すると場は小さくなります。このため、振動する場(質量)の周囲は、質量の方向へ引かれます。まるで、トランポリンにボ-リング玉を置いた時のように、「空間の場」は質量のある方向へ引き伸ばされます。光は曲がった「電場」と「磁場」を進むので、光は曲がります。

この様に、中に何もない「空間自体」が歪むのではなくて、実体のある「電場」「磁場」「ヒッグス場」が質量により歪むのです。

光は「電場」と「磁場」の振動です。この「電場」と「磁場」が質量により曲がるので、その上を振動として伝わる光は曲がるのです。

重力により、「空間の場」が歪みます。振動しない場は伸びており、振動すると場は小さくなります。このため、振動する場(質量)の周囲は、質量の方向へ引かれます。まるで、トランポリンにボ-リング玉を置いた時のように、「空間の場」は質量のある方向へ引き伸ばされます。光は曲がった「電場」と「磁場」を進むので、光は曲がります。
また、「ヒッグス場」が歪むので、質量のある方へ物体は動きます。

この様に、中に何もない「空間自体」が歪むのではなくて、実体のある「電場」「磁場」「ヒッグス場」が質量により歪むのです。

多度Cさん

2020/1/2314:23:01

多くの方が誤解されていますが、ブラックホールから何物も出られないのは脱出速度の問題ではありません。

例えば地球の脱出速度は秒速11.2kmですが、それだけのスピードが無いと地球から出られないわけではありません。
仮に秒速100mとかであろうと、そのスピードをずっと出せるエンジンを積んだロケットがあれば、地球から脱出することはできるんです。
脱出速度が秒速11.2kmというのは、地上からボールなどの"推進力を持たない"物体を一発ボン!と打ち上げて地球を脱出させるのに必要な初速のことなんです。
また、地球の脱出速度より遥かに小さな速度で、例えば手でボールを上に投げ上げると、もちろん地球を脱出させることはできませんが最初は上に向かって進みます。

しかしブラックホールからはどんなにエンジンをふかしても出られません。
ボールどころか光すら、上(外側)に向かって進むことは全くできず、下(中心)に向かって落ちていくことしかできないのです。

これは最初の方の回答の通り、理論のほうが最初に作られました。
アインシュタインの一般相対性理論という重力理論では、重力は時空の歪みの現れであって光は重力(歪み)によって進路を曲げられるとされます。
ならば重力がとんでもなく大きい場所(時空の歪みが極端に大きな場所)では光が外に出られなくなるということがありえるんじゃないか
と考えた人がいて、アインシュタインの方程式の上ではそうなる可能性もあることを確認しました。
光が出られない場所なので黒い穴に例えてブラックホールと名付けられました。
あくまで理論上の話なのでそんな場所が実在するかどうかは二の次でした。

つまり「ブラックホールからは何も出られないってなぜ言い切れるのか」というのは話が逆で
「光ですら出られない重力のことをブラックホールと名付けた」のです。
出ることができる場所なら、それはブラックホールとは呼ばないのです。

その後、実際の天体がブラックホール化する可能性があることがわかりました。
そして観測上「ブラックホールであるとしか思えない」場所がいくつも発見されていきました。

これも誤解している人が結構多いのですが、「黒い穴のように見えるからブラックホールと呼んだ」のではありません。
あくまでブラックホールは最初は理論上だけの存在だったのです。
実際に「見ることができた」のは昨年大ニュースになったM87中心のブラックホールの撮影が世界初なのです。
つまりそれまでは誰も「見ることはできなかった」のです。

ブラックホールは普通の天体ではありえないような重力なので、それによって起こる周辺の現象を観測で捉えて状況証拠的にブラックホールだと判定していました。
例えば普通の天体にはない強いX線を発している場所なんかがそうです。
ブラックホールの内側からは何も出ませんが、その周辺に引き寄せられた物体が高速の渦を巻き、摩擦で高熱が発生することで強いX線が発せられると考えられています。

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