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ブラックホールについて 「強い重力で物体が素粒子にまでつぶれてしまう」って言...

nwy********さん

2011/9/1919:28:45

ブラックホールについて

「強い重力で物体が素粒子にまでつぶれてしまう」って言うのは、

例えば地球の重力が今「強い重力」になったとしたら私が地面にぺしゃっとへばりついてだんだんつぶれた挙げ句、粉々になる

と言う感じなんですか?

引っ張る力がとても強いってことですか?

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ベストアンサーに選ばれた回答

lom********さん

2011/9/2004:37:44

厳密にあっているかわかりませんが

まず、地球の重力程度では物質は私たちのよく知る分子の結晶などの構造力で支えられています。内部の方では少し違った形になっているかもしれませんが、密度からそう大きく違ったものではないことが分かります。いわゆる、岩が硬いとか、鉄が硬い、といった感覚で知ることの出来る硬さの延長です。

次に、太陽程度の質量ではどうでしょうか。現在活発に活動している太陽では、内部の核融合反応に伴う膨張力が働いているため、地球より重力が大きいにも関わらずその密度は地球に及びません。ですが、いずれ太陽がエネルギーを使い果たし活動を止めたときには、その重力により収縮に向かうと考えられています。これが白色矮星という天体ですが、太陽程度の質量が地球くらいの大きさに圧縮された状態です。1立方㎝あたり約1.4トンもの重さになりますが、まだ普通の感覚で想像は出来そうです。トラックが1㎝の立方体に縮められた感じでしょうか。この圧縮された状態において物質を支えている力は、原子の構造力です。原子核のまわりを電子が回っていますが、原子核と電子は反発力をもち一定の間隔が開けられています。この間隔を保つ電子の縮退圧という力が白色矮星の重力を支えています。

さて、太陽よりも重い恒星ではどうでしょうか。太陽よりも1.4倍以上質量がある星では原子の構造力では支えきれなくなり、一気に圧縮し潰れます。原子核のまわりを回っていた電子は圧に負けて原子核に押し込められて、原子核そのものが中性子という形で密集している天体が出来上がります。白色矮星の10億倍の密度と言われますが、これが中性子星という天体です。ここまで来るともう普通の感覚では想像できないほど圧縮されている状態です。何せ1㎝の立方体が1.4トンのものを、さらに10億倍圧縮するのですから。この状態では、原子核の構造力(中性子の縮退圧)で支えられています。そして、もっと重くなり、それでも支えられなくなると中性子を構成している素粒子の構造力で支えようとします。

では、素粒子でも支えられなくなった場合はどうなるでしょうか。素粒子というもっとも基本的な物質単位ですら潰れてしまうほどの圧がかかった場合、もう支えるものは何もありません。どこまでも潰れて小さくなります。それがブラックホールです。ブラックホールの中心では体積0まで物質が潰れた特異点があると言われています。


さて、長くなりましたが本題です。ブラックホールの入り口事象の地平面付近では強い潮汐力が働いているため、近づく天体は引き伸ばされバラバラになります。強い力が物体の各部分にかかった際に、それは均等ではなくわずかのズレが生じているはずで、やがてそれぞれバラバラの方向に引く力が物体をまとめている力より強くなります。つまり力が強いために物体を維持することができずに引き伸ばされて細かい部分に分解されていきます。そしてチリや原子にまで細かくなるものの、そのまま中心部に(特異点にたどり着くまで原子が残っているかわかりませんが)落ち込んでいきます。中心の特異点に近づくにつれて重力は強くなり、特異点に到達した時点で(中の状態次第でそうとも限りませんが)素粒子すら破壊されてしまいます。そしてどのような状態かはわかりませんが、ブラックホールを構成する質量と同じような状態で存在すると考えられます。

質問した人からのコメント

2011/9/22 01:17:22

成功 わかったような分からないような…だけど詳しく回答下さって感謝いたします

ベストアンサー以外の回答

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tad********さん

2011/9/1923:49:17

前の方の回答のように
ブラックホールに落ちた物はつぶれるのではなく、引っ張られてバラバラに分解してしまうようです。
「大きさのある物はすべて破壊される」と言われるほどの力で引っ張られるのです。
分子や原子はもちろん、陽子や中性子にも大きさはありますから破壊されてしまいます。

これは最初に言ったように、ブラックホールに「落ちる」物の話ですが
質問者さんの例えは地球がブラックホール化しようとしている時に、最初から地上に存在している人の話なので少々イメージが異なりますね。
その場合ですと、最終的には地上にあった物も地球自身も全てが1点になるまでつぶれていくことになるのでしょう。

qse********さん

2011/9/1919:57:09

素粒子にまでつぶれてしまうんじゃなくて潮汐力によってひきのばされてバラバラになります。

mam********さん

2011/9/1919:47:32

粉々になるのではありません
すべての物が一点に押し込まれるのです
点ですから大きさはありません
体積はゼロです
でも質量はあるのです
重力の大きさは質点からの距離の二乗分の一と質量の積です
これから分かると思いますがブラックホールに接するところの重力は無限大なのです
だから何もかも一点に押し込められてしまうのです

m_4********さん

2011/9/1919:45:04

そうですね

机に置いてあるペンは机にささえられてそこにありますが
ペンが重くなればやがて机を破壊して地面につきます
さらに重くなれば地面をえぐって中心にまで落ちていくでしょう

これを大きく考えると
重すぎて星が星自身を支えられなくなってやがて1点にまで圧縮されちゃうんです
これがブラックホール

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