物体がブラックホールに吸い込まれる時の速さって、光よりも速いですか？ あと、、、ブラックホールって、

物体がブラックホールに吸い込まれる時の速さって、光よりも速いですか？


あと、、、ブラックホールって、光も逃さない程の密度がある、のですよね？？
それでは何故、物体がブラックホールに吸い込まれるところは見えるのですか？？
吸い込まれ"る"ところは見えるが吸い込まれ"た"ところは見えない、という感じでしょうか。途中までは、光は、ブラックホールから逃げられるが途中からは全て吸い込まれる、という認識で良いのでしょうか？

No.6 回答者： kothimaro 回答日時： 2018/03/12 19:05

http://catbirdtt.web.fc2.com/purannkusituryoukar …

http://catbirdtt.web.fc2.com/burakkuhorunosikumi …

No.5 回答者： satoumasaru 回答日時： 2018/03/09 21:26

はじめまして、すでに回答がでていますが、整理して回答します。

ブラックホールの定義の問題ですが、普通は事象の地平線をもってブラックホールとしています。ブラックホールの中にはいるとどんどん重力により最後はブラックホールの無限小でかつ無限大の重力の「点」（シュワルツシルト解）か「リング」（カー解）の特異点まで物質が押しつぶされるとされています。このことを前提としてお答えします。

＞ブラックホールって、光も逃さない程の密度がある、のですよね？？

ちがいます。光がそこから脱出できないということで密度とは関係ありません。

＞物体がブラックホールに吸い込まれるところは見えるのですか？？

見えません。ここが相対論の理解しにくいところなんですが、私たちから見て重力が強力になれば、その周辺では時間が遅くなります。宇宙船が光速度になれば中の時間がたつのが遅くなるのとおなじような現象です。ですからブラックホールに近づけばどんどん私たちからみて時間が遅くなり、事象の地平線のところでは止まったように見えます。ところが、落ちていく宇宙船ではあっというまに事象の地平線をすぎてしまいます。（実際にはブラックホール付近から放射される光の波長はどんどん無限大になっていきますので、観測はできないでしょう。）

なぜ、そんなことがおきるかというのは厳密には一般相対論の世界になるのですが、ポイントは時間というのが絶対的なものでないということなのです。私たちは時間と空間というのは別々に独立した絶対的なものと感じます。また全宇宙で同じように時間が経過していると感じますよね。でも、実際には私たちの存在する立場（系）によって時間が異なるという非常識なことなんです。

＞途中までは、光は、ブラックホールから逃げられるが途中からは全て吸い込まれる、という認識で良いのでしょうか？

ちがいます。ブラックホールの中(事象の地平線の中）では空間が超光速度で特異点にむかって落ちていく状態なので、光もふくめあらゆる物質が特異点にどんどんすいこまれていく状態になり、外向きに向かうことはできません。

時間が系にとって異なるなんて非常識もはなはだしいしいのですが、宇宙というのは非常識にできていると達観せざるをえないようですね。
なにか追加の質問があれば、私の知っている範囲でお答えします。

No.4 回答者： GOMΛFU 回答日時： 2018/03/08 22:09

そもそもブラックホールは見ることができない。

シュヴァルツシルト半径より内にある光は脱出することはできない。
ブラックホールに吸い込まれているものが見えるわけではなくその対となっているものの観測でそこにありそうというぐらい。
光の見え方が重力で歪んで観測されている。

No.3 回答者： むらさめ 回答日時： 2018/03/08 21:19

どの疑問も、まだ物理学的に数学的に解明されていないです。

ブラックホール自体の存在は確実視されているのですが、実際の観測はされていないです。
ブラックホールが存在したら、この現象は説明可能だ！という天体が多く見つかっているだけです。

相対性理論から導かれたブラックホールの最初の解は、シュヴァルツシルト半径=事象の地平線で吸い込まれるところまでは観測されるはずですが、
このシュヴァルツシルトのブラックホールは自転しなくて、電荷も持たず磁場も持たないブラックホールです。
フラックホールになるような天体は普通自転して磁場も持つものが多いです。単純な解では説明できず、今も色々な研究が行われています。

その後、20世紀後半の1990年代になり、ブラックホールの条件によっては裸の特異点(光も逃さない程の密度があるところの意味に近い)があり、
観測可能な吸い込まれる所はあるかも知れないという理論的な予想が出たのですが、量子力学と相対性理論が上手く統合して説明できたら裸の特異点はないかも知れないとも言われています。
ホーキング博士は特異点の存在を最近否定しているようですね。

ブラックホールは常識的な知見だと思うですが、現代の物理学や数学が追いついていないため、本当の姿がどうなっているのか結論が出ていないないです。

この回答へのお礼

結構、「予想」「想像」「仮定」に近いイメージですか？

やっぱり宇宙のこととなると、仕方がないのでしょうか。

丁寧なご回答、ありがとうございます！

お礼日時：2018/03/08 22:11

No.2 回答者： Mokuzo100nen 回答日時： 2018/03/08 21:10

1.光より速くないです。

2.はい。計算上密度があることになってます。
3.見えません。別のものが見えてます。

この回答へのお礼

はっきりした分かりやすい回答、ありがとうございます！

お礼日時：2018/03/08 21:58

No.1 回答者： head1192 回答日時： 2018/03/08 21:07

＞光よりも速いですか

ブラックホール内部は分かりませんが、その外側では特殊相対性理論の影響により光の速度に到達することはありません。

＞ブラックホールって、光も逃さない程の密度がある、のですよね
どこまでを「ブラックホール」というかによります。
ブラックホール本体だけに限れば体積ゼロで質量無限大の点なので、たしかにそのとおりです。

＞物体がブラックホールに吸い込まれるところは見えるのですか
見えません。
一般相対性理論の結論により、我々から見るとブラックホールの事象の地平線付近の時間は止まっています。
事象の地平線に近づくほど物質の落下は遅くなり、寸前で止まってしまう、という光景が観測されることになります。
もちろんこれは我々の時空から見た光景で、実際落下していく物質の時空では時間は変わらず進み、物質は事象の地平線に吸い込まれ、いずれブラックホール本体に到達します。


いずれにしても特殊・一般相対性理論を修めないと理解は不可能です。

この回答へのお礼

相対性理論は、まだ分かりません。それが分からないと理解出来ないのなら、今のところは諦めることにします。

途中から、なんか、理解が及ばなくなってきました、、、
時間が止まる、という感覚がイマイチよく掴めなくて、、、

丁寧なご回答、ありがとうございます！

お礼日時：2018/03/08 21:55