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質問

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「ブラックホール」についてのピンスポット的質問です。

頭が悪いのでここからよく分かりません。

糸と硬貨を机の上に置いて同じ状況を作ってみてください。ブラックホールに接した部分は時間が停止したのとほぼ同じ状況になります。なので、このブラックホールに接した糸を釘で打ちつけてしまいましょう。そうすると、糸は硬貨の周りを回るようになります。
水辺 遊さんへ

  • 質問者:Sooda! くん
  • 質問日時:2008-10-23 14:29:12
  • 0

『糸と硬貨を机の上に置いて同じ状況を作ってみてください。ブラックホールに接した部分は時間が停止したのとほぼ同じ状況になります。なので、このブラックホールに接した糸を釘で打ちつけてしまいましょう。そうすると、糸は硬貨の周りを回るようになります。』

とは、以下の様なイメージを思い浮かべて頂ければ良いと思います(図が描けないので簡単なアスキーアートのペラペラ捲り漫画で=お絵描きツールで描いて何処かにアップしてリンクを貼っても良いけど、そこへ誘導すると自サイトへの誘導となり規約違反になるので)。

| →
| →光
| →
    ○ ブラックホール

  | →
  | →光
  | →
    ○ ブラックホール

    | →
    | →光
    | →
    ○ ブラックホール


      / →
      / →光
     / →
    ○ ブラックホール

       / →
      / →光
     / →
    ○ ブラックホール

実際には最初の絵の時からブラックホールの影響もあり、近傍を通過する時ももっと複雑な軌跡の運動になるのですが、簡単の為に省略しています。

糸を例に出したのは進行方向に対する特定時刻での光の面を光の帯として表して、その帯の一番下端をブラックホールに見立てた硬貨に釘で打ちつけた状況をイメージし易くして有ります。

大質量=巨大重力の周囲の時空は歪みます。重力が強い部分は重力に応じて時間の経過が遅くなります。速度は距離÷時間ですから時間の経過が遅くなる=進む距離が短くなる、時間の経過が極端に遅くなる≒進む距離が殆どゼロ≒停止とみなせる≒釘で固定するとしました。

ブラックホールからの距離=重力の強さに対して時空の歪みも断点無く連続で変化しますので、遠くなる光ほどブラックホールの外から見た場合の進み具合も早くなり、その結果、硬貨に巻き付いたかのような光の帯の動きに見えるわけです。

元の相談では『光』と言う事に限定していたのでこんな感じの回答になりました。基本的には全ての速度を持つ物質はブラックホールに対して降着円盤を形成してブラックホールの周囲をこのような感じで周回する運動をします(相対速度ゼロと言うものは滅多にありませんので)。

もし、別の絵を描けるのならば、時空の歪みはこんな図になります(重力に対する時空の歪みを説明するのに最も良く利用されるイメージ図です)。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%94%BB%E5%83%8F:Spacetime_curvature.png
(WikiPediaより Spacetime Curvatureから引用)

この中心の玉に接近させるように光に見立てた玉を転がすと凹んだ部分に吸い込まれるかのような軌跡を描いて玉は運動します。

『頭が悪いのでここからよく分かりません。』と仰っていますが、そもそも時空の歪みに付いて理解するのには難解である上に、私の説明の仕方が悪かったので気に病まないで下さい。

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とても参考になり、非常に満足しました。回答ありがとうございました。
お礼コメント

大変ご丁寧に説明いただきまして本当にありがとうございました。
大変知識豊かな方なんでしょうね。
また、宇宙について質問した節は宜しくお願いします。
お世話になりました。

並び替え:

ブラックホールと時間は関係ありません。
ブラックホールの中でも時間は経過します。

ブラックホールとは、協力な引力により、光の粒子でさえも、その重さで中心に引き寄せられて
外にでられなくなる光がない点のことを言います。

  • 回答者:Sooda! くん (質問から40分後)
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参考になり、満足しました。回答ありがとうございました。
お礼コメント

ありがとうございました。

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