開いた宇宙での最終段階に訪れると思われるブラックホールの蒸発について質問です。

ブラックホール近辺で発生(?)した物質と反物質の内、反物質が落ちて対消滅がおこりエネルギーとして蒸発するってことだとおもいましが、なぜ反物質の方が多くブラックホールに落ちるのですか?
無から発生した(ほんとはエネルギーから?)物質と反物質は同数だと思うんですけど・・・

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A 回答 (6件)

 まだちゃんと勉強してないくせに、何ともいい加減な話をしてしまいます。

凄く難しい話で、そう簡単には納得いかない。kyoto2001先生がいらっしゃるから、敢えてレポート出す積もりで書いちゃいます。

 物質・反物質の話ではないことは、これまでの回答で既に結論が出ていると思います。ブラックホールが蒸発するというのは、まさしくkatuyaさんの仰るような過程。ブラックホールの事象の地平線の微妙に上空で生じるであろう現象です。小さいブラックホールほど質量あたりの表面積が大きいので早く蒸発する。
 真空から電子陽電子対が発生するには1MeVのエネルギーが必要である。でもこのエネルギーはどこからも来ていない。(来てる場合は光子が粒子対に化ける訳で、この話とは違います。そうじゃなくて)不確定性原理ΔEΔt ~hの御蔭で、ごく短時間ならエネルギーが大きい状態が生じても宜しいという仕組みで発生するので、平均すれば真空のエネルギーは変化がありません。こういう、真空から勝手に湧いている電子・陽電子対(あるいは他の粒子・反粒子対)てのは、仮想粒子です。普通だったら観測には掛からない。Δt の間に対消滅しなきゃダメで、これでチャラです。ところが片っ方がブラックホールに喰われてしまうと、つまり、すぐに辻褄合わせる積もりで一瞬ズルしたら相棒が居なくなっちゃった、という状況が生じる訳です。残った方はしょうがなくて実粒子として飛び出す。これで初めて粒子が飛び出したことになり、その運動量と質量の分だけ真空より高いエネルギーを持っている。だからエネルギーを汲み出したことになります。
 ここまでの話だと、ブラックホールの微妙に外側の真空のエネルギーが1MeV分失われただけ。落ちた粒子も相棒を失って実粒子化してると思えば、ブラックホールの方が若干大きくなってあむ。とこれを喰うはずで、ブラックホールは大きくなっちゃう。(大きくならないと粒子を喰えないことについては既に別の質問で議論がありました。http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=30614)これでブラックホールの作ってる重力場の真空のエネルギーが平均としてちょっと低くなる。その分、ブラックホールの事象の地平線が後退してエネルギーの不足を埋め合わせます。これはあむ、と喰い付きにくる過程を時間反転したもので、失われた1MeVを埋めるには電子あるいは陽電子2個分ブラックホールが縮まなくちゃいけない。これでエネルギーレベルとしては仮想粒子対ひとつが真空中に放出されたのと同じことになる。喰った粒子と差し引きすると、実質、真空のエネルギーはもとのままで、粒子が1個飛び出してブラックホールが縮んだことになる。やっと勘定が合います。
 さて、片割れが実際に実粒子になってブラックホールに落ちるのかどうか。むしろこの過程は仮想的だと見るのが本来であろうと思います。ファインマン図形で言えば、粒子が時間を一瞬遡行してブラックホールから飛び出したと見る。(遡行中の粒子とは、実は反粒子の事です。)で、対発生した時点に到達してここで順行に変わる。すると普通の粒子になります。この図形を逆向きに辿ると、(真空のエネルギーが一定だとすれば)遡行中の粒子のエネルギーは真空に対してマイナスになっていなくちゃいけない。つまり、マイナスの質量を持つ粒子がブラックホールに落ちた、と見なすこともできる。これは現象の発生経過の順番にとらわれずに、むしろ時空で生じた相互作用全体として辻褄合わせをする解釈の仕方ですね。
 さらに別の言い方として、単にブラックホールから仮想粒子が飛び出すのはアリです。これは事象の地平線の微妙に上空で生じた仮想粒子の対が両方とも落ち込むのとバランスして、実質的にエネルギーを持ち出さないからです。(http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=25268) ところがブラックホールから出てきた仮想粒子対の片割れが再結合する前にうっかり再度ブラックホールに落ち込めば、残った方が実粒子になって飛んでいく。これでブラックホールは差し引き粒子1個を失って縮みます。
 一方、半古典的(?)なディラックの真空の描像を持って来るのは、なんだかあんまり旨く行きません。それによれば、真空は実はマイナスのエネルギーの電子で埋め尽くされていると考える。たまたま1個の電子が励起されてプラスエネルギーになると、その電子が抜けた穴が陽電子で、この二つの粒子が仮想粒子対です。真空のエネルギーが0ならこの陽電子はエネルギーがマイナスの騾馬粒子でなくてはいけない。(騾馬粒子は掛けた力の方向と加速度の方向が逆向きになる想像上の粒子で、従って水中の泡のように重力があると上昇していく。)でもこの説明だと、なんで浮かんじゃう騾馬粒子の方ばっかり落ちるのか?ホントに電子ばっかり飛び出すのか?って既に出ていた質問(http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=21841)に帰着してしまいます。この説明は失敗のようです。

 言葉にするといろんな説明の仕方があるけど、計算するとどれも同じ。そういうことじゃないのかなと、今のところ想像してます。
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この回答へのお礼

お返事遅れて申し訳ございません。
それにしても、詳しい説明を有り難うございましたm(_ _)m

でも、この説明だけを見ると勘定が合うようにするための仮想だと聞こえます。
まぁ、現実に勘定はあうんでしょうけど、ブラックホールは消滅しなくてもいいのじゃないかと思えてしまいます。
つまり、「ブラックホールは消滅する」から「この理論が成り立つ」ように見えます。
この仮想が他の事象をうまく説明してくれるという例が聞きたいです^^
自分でもこの仮想に立って他の事象について考えてみまーす。
もちろん、ブラックホールが消滅するということ自体、仮想だということは認識してますよ。

でもやっぱり、ずるずると引きずるのもなんですので、また別の機会に・・・^^;
ながながと付き合って下さいました皆様ありがとうございました。
こういうことに興味を持つ者どうし、またどこかでお会いできることを楽しみにしています。
それでは。。

お礼日時:2001/02/21 13:08

素人です。



以前仕入れた知識ですが、、、ブラックホールの地平面近くで(仮想)粒子対が生成すると、片方の粒子が落ち込みもう片方の粒子が逃げ去ることがある。
これを遠方から見るとまるでブラックホールから粒子が飛び出してきているように見える。
よってブラックホールの質量はだんだん減少する。
、、、といったものでした。

kyoto2001さんがおっしゃっていることと同じですかね。
私はよくわかっていませんが。

というわけで、落ち込むのが物質であるか反物質であるかは、この際関係ありますか?
反物質を大量に送り込んでやればブラックホールの質量は小さくなるのでしょうか?(これは別問題かな??)

興味があるので書き込みました。失礼しました。

この回答への補足

ご意見ありがとうございます^^

つまり、ブラックホールのエネルギーを得て、
粒子対が生成が生成されるのですよね。

ブラックホールそのもののエネルギーを外部に取り出せることが、
納得できないのですよ~。

それに、粒子が飛び出せるような遠距離での出来事が、
本当にブラックホールそれ自身のエネルギーを用いてるのでしょうか?

>反物質を大量に送り込んでやればブラックホールの質量は小さくなるのでしょう>か?
それは確かに疑問ですね。。。。。
気づきませんでした。
質量多分減りませんね・・・・・増える気がします・・・^^;

補足日時:2001/02/15 15:41
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失礼しました。

私の勘違いです。
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nanashisanへ



>それなら、ブラックホールは蒸発しないと思うのですが。

なぜ蒸発しないのでしょうか?ブラックホールは物質も反物質も放射
しているので、そのエネルギーはブラックホールが供給しなければなりません。

この回答への補足

でも・・・エネルギーの放射は電磁波によって行われるんですよね~
事象の地平面の内側からエネルギーの放出が出来るのでしょうか??

補足日時:2001/02/08 11:44
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すみません、回答じゃないんですが。

補足要求でもないし、ましてやアドバイスでもありません。といいつつアドバイスにチェックしたりして。
私もこの質問の回答があればメールで知らせて欲しいので書き込んどきます。

ところでkyoto2001さん
>「反物質の方が多く」というのは誤りです。
は本当でしょうか。それなら、ブラックホールは蒸発しないと思うのですが。
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>なぜ反物質の方が多くブラックホールに落ちるのですか?


よく引き合いに出されるこの説明は、あくまでも1つの仮想過程(Feynman diagram)に対するものです。同じように、物質がブラックホールにおちて
反物質が放出される過程もありますので、「反物質の方が多く」というのは
誤りです。

この回答への補足

ある仮想において反物質の方が多く落ち込み、
その多い分だけ放出されると考えるから帳尻は合ってるってことでしょうか?

勉強不足でよくわからないので、
よろしければこの仮想過程について、もうちょっとだけ詳しく教えて下さい。

補足日時:2001/02/08 11:49
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Qブラックホールは光ってるんでしょうか?

自分は素人です。

銀河の中心には大質量ブラックホールがあると言われていますよね。

いろんな銀河の画像を見ていたのですが、銀河の中心あたりって光っていませんか?

大質量ブラックホール(元恒星?)自体は光ってるわけじゃないですよね?

ブラックホールは活発に活動していると光るんでしょうか?
何か別のものが光っていて、ブラックホールはその中心にあるのでしょうか?

Aベストアンサー

 ブラックホール自体からとしては、ホーキング輻射という電磁波(可視光を含む)が発せられていますが、これはブラックホールの質量が大きいほど弱く、恒星から出来るブラックホールですと、あまりに弱すぎては観測できません。

 現実にブラックホール探しが行われ、その候補とされるものが幾つも見つかっていますが、これは主に目には見えないX線観測によります(私たちがよく見るブラックホール画像は、X線を可視化した画像補正があるでしょうね)。

 このX線は、ブラックホールが持つ降着円盤と宇宙ジェットから発せられています。どちらも非常に高温です。高温なほど出す電磁波の波長は短くなります。あまりにも高温だと、可視光を超えてしまい、目には見えなくなります。

 ブラックホールは強い重力があり、高速で回転しています。

 もしたとえば、ブラックホールが普通の恒星との連星で、ブラックホールの伴星(連星のもう一方の星)が赤色巨星であったりすると、赤色巨星からどんどん物質がブラックホールに流れ込んで行きます。

 その流れ込む物質は、ブラックホールの重力に引かれながら、さらにブラックホールの回転に合わせて、渦を作りながらブラックホールに落ち込んで行きます。

 それは、高密度・高圧になります。落ち込んでいく物質同士の衝突もあります。このため非常に高温になり、X線を発するようになります。

 また、渦巻きながら落ち込む物質が大量になると、あまりにも高圧になるため、ブラックホールに落ち込まずに、ブラックホールの自転軸の方向に激しく噴き出します。これが宇宙ジェットで、これも高温のため、X線を発しています。

 この二つのX線が観測され、そのもとになるものがブラックホールだと考えられているわけです。もちろん連星だけが、降着円盤や宇宙ジェットの条件ではありません。何であれ、ブラックホールに落ち込んでいく物質が大量にあればいいわけです。

 発せられるのが主にX線とはいえ、降着円盤も外側ほど、宇宙ジェットも離れて行くほど、低温になって行きます。そうすると、発する電磁波も、紫外線、可視光、赤外線、マイクロ波等の電波と、波長が長くなって行きます。

 こうしたものも、補助的に降着円盤や宇宙ジェットの観測に用いているでしょうね。

 ブラックホール自体からとしては、ホーキング輻射という電磁波(可視光を含む)が発せられていますが、これはブラックホールの質量が大きいほど弱く、恒星から出来るブラックホールですと、あまりに弱すぎては観測できません。

 現実にブラックホール探しが行われ、その候補とされるものが幾つも見つかっていますが、これは主に目には見えないX線観測によります(私たちがよく見るブラックホール画像は、X線を可視化した画像補正があるでしょうね)。

 このX線は、ブラックホールが持つ降着円盤と宇宙ジェッ...続きを読む

Qブラックホールの蒸発について

よくブラックホールが蒸発して消えてしまうことがあると聞きますが、一度物質を飲み込み始めたものがどうして飲み込みをやめてしまうのでしょうか
それではブラックホールとは言えないような気がするのですが
強大なブラックホールに小さなブラックホールが飲み込まれるというなら、私の知識で理解できるのですが

Aベストアンサー

 
  ブラックホールの蒸発は、ホーキングではなかったと思うのですが、はっきり違うという記憶もないので、それは置いておきます。
 
  皆さんは、ブラックホールというものを、「点」と考えていませんか。実は、ブラックホールは点ではないはずです。無論、「特異点」というものはあります。ブラックホールには大きさがあるということが蒸発の理由でしょう。このブラックホールの大きさとは、確か、シュヴァルツシルト距離か境界と呼んだと思うのですが、中心の特異点の周りに、真球形で境界があり、その半径は、ブラックホールの質量に応じて決まって来ます。
 
  この境界球面は何かというと、これが、光でも逃れなくなるというブラックホールの事象の境界です。つまり、この面に達した光は、もはやブラックホールから逃れなくなるのです。ブラックホールは何でも呑み込む訳ではなく、うまく軌道設定すれば、シュヴァルツシルト境界近くまで接近した後、ブラックホールから遠ざかる軌道で宇宙船の飛行ができるはずです。ただし、シュヴァルツシルト境界に触れたり、その内側に入ったりすれば、それで終わりです。
 
  この境界の内側はどうなっているのか、まったく分かりません。永遠の彼方の世界とも言えます。あるいは理論的には、光速で運動している状態だとも言え、宇宙の永遠の時間が、この境界内では、一瞬だとも言えます。
 
  それはとまれ、量子力学的な空間の仮想過程で考えれば、この境界の内側でも仮想過程による粒子の対創生や対消滅が絶え間なく起こっているとも言えます。つまり、潜在的な仮想光・ガンマー線が、この領域の内側にはあると考えられます。
 
  チェレンコフ放射の例を考えればよいのですが、仮想光は、何かの理由で、仮想ガンマー線に状態を維持する機構が消えた時、仮想でなく、実在の光になります。チェレンコフ放射とは、仮想ガンマー線が、仮想状態から解放されて、放射となって出てくるものです。
 
  それと似たような話で、シュヴァルツシルト境界近くで仮想ガンマー線がある時、仮想過程のゆらぎで、わずかにガンマー線が、境界の外側に出ると、このはみ出た部分は、光ですから、僅かな距離分だけで、境界から脱出して、外の宇宙へと拡散します。こうしてブラックホールは、仮想過程のガンマー線が、境界を僅かに出た処に仮想的に出ることで、そのまま抜け出すことを許容しており、恐るべき長い時間の経過の後では、ブラックホールの質量は、脱出した仮想ガンマー線の形で外部にごくごく微少づつ放射され、最終的にブラックホールは、蒸発して消えるのです。
 
  このことを、ブラックホールは僅かに白いと言います。
 
  なお、一般相対性理論は、重力を説明する理論ではなく、特殊相対性理論の前提原理が、「光速度不変の原理」であったのと似て、「重力と加速度の等価原理」を原理前提として築かれている理論で、重力は、加速度と等価なもの、重力の実体は加速度という理論前提で造られているので、最初に前提されていること以上のことは、重力の実体については、理論では出てきませんし、説明もされません。
 
  この等価原理を元に理論を造ると、理論はリーマン幾何学で表現され、リーマン幾何学の数式の意味に比喩的にイメージを当てはめると、空間にもう一つ次元があり、そのもう一つの空間次元で、空間が「曲がっている」ということを意味しているとも表現でき、ここから、「重力は、空間の歪み」という表現が出てくるのですが、これは、重力と加速度の等価原理を立てた時、すでに含まれていた結論なのです。重力とは何か分からないので、現在なお、「重力理論」が試みられているのです。一般相対性理論では、重力を加速度と等価な何かと考えているので、重力の実体、その成立機構については、何も理論は語っていないのです。
 
  なお、以上に、もっともらしいことを書きましたが、嘘を書いているような気がしますので、どなたか、分かる方は、はっきりと、間違っていると答えてください(間違っている場合はです)。また、誰も出てこない場合、以上の話あるいは説明は、ブラックホールの蒸発について、昔読んだ記憶を元に、わたしが今、作文したもので、ブラックホールの蒸発という科学仮説あるいは理論があるのは間違いありませんが、それが、上に述べたようなことなのか否か、とりあえず、分からないということと了解してください。
 

 
  ブラックホールの蒸発は、ホーキングではなかったと思うのですが、はっきり違うという記憶もないので、それは置いておきます。
 
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Qブラックホールが誕生してから

最近ブラックホールについていろいろ調べています。
ブラックホールが誕生する仕組みについては何となく理解できたのですが、ブラックホールが誕生してその後、ブラックホールの質量は増え続けるのかそれとも収縮するのかがよくわかりません。
そして、最終的にブラックホールはどのようにして終わりを迎えるのでしょうか。爆発とか自然消滅とかを目にするのですが、まだよくわかっていないのですか?

Aベストアンサー

> ブラックホールが誕生してその後、ブラックホールの質量は増え続けるのかそれとも収縮するのかがよくわかりません。

ブラックホールにある質量の物質が吸い込まれると、ブラックホールの質量はその物質の分だけ増加します。また、ブラックホールに何も吸い込まれないと、ブラックホール輻射の分だけ質量は増加します。

> 最終的にブラックホールはどのようにして終わりを迎えるのでしょうか。

ホーキング博士のブラックホール理論によれば、最終的には全てのブラックホールはブラックホール輻射によってエネルギーを失い、蒸発することになっています。要するに、吸い込むことが出来る物質が周りにあるうちは、大きなブラックホールはどんどんと肥えていきますが、いずれ吸い込むものを全て吸い込んでしまうと、輻射によってエネルギーを失い始め、最終的には全てのエネルギーを絞り尽くして蒸発する、という訳です。

もっとも、巨大ブラックホールが蒸発するのは遙か先のこと(周りに吸い込むものがある限りブラックホールは成長していく)ですので、マイクロサイズのブラックホールを除けば、蒸発するというのは理論上のことと思っていても良さそうです。

> ブラックホールが誕生してその後、ブラックホールの質量は増え続けるのかそれとも収縮するのかがよくわかりません。

ブラックホールにある質量の物質が吸い込まれると、ブラックホールの質量はその物質の分だけ増加します。また、ブラックホールに何も吸い込まれないと、ブラックホール輻射の分だけ質量は増加します。

> 最終的にブラックホールはどのようにして終わりを迎えるのでしょうか。

ホーキング博士のブラックホール理論によれば、最終的には全てのブラックホールはブラックホール輻射によっ...続きを読む

Qブラックホールに落ちたら

ふと思ったのですが・・・・
人間がブラックホールに落ちたらどうなるのでしょう?
押しつぶされて死亡するのが早いですか?
それとも死亡する前に時間が止まって(究極に遅くなって)永久に生き続けるのでしょうか?
周りの超高温に耐える、とてつもなく頑丈な閉じられた宇宙船と一緒に加速して落ちていくものとします。

Aベストアンサー

nanashisan の仰るように宇宙船に乗っている本人にとって時間は普通に経過しています。
外から見ている人にとって宇宙線がブラックホール表面で止まっているように見えるだけです。

したがって、あっという間に飲み込まれて死んでしまうでしょう。
(宇宙船の中の人にとっては)

Qホーキング放射でなぜブラックホールはエネルギーを失うのか?

物理素人です。

ホーキング放射は、ブラックホール事象の平面近くで対生成が生じた際、片方の粒子がブラックホールに落ち、もう片方が放射される(熱放射)、という理解をしています。この放射により、ブラックホールはエネルギーを失っていくと。

ここで生じる疑問が、なぜブラックホールの外に放射された熱が、ブラックホールのエネルギーとして放射されるのでしょうか?対生成はブラックホールのエネルギーで生じるのでしょうか?それとも、ブラックホールに落ちた粒子が負のエネルギー(あり得る?)として働くのでしょうか?

どなたかお詳しい方、どうかご教示お願いいたします。

Aベストアンサー

通常、エネルギーは正の値しか取れません。不確定性原理に反しない短い時間、真空からいわばエネルギーを借りて対生成が起き、対消滅によってエネルギーを返すわけです。それが、真空の安定性を保証し、勝手に物質が作られたり、消滅したりしないこの世の安定性を担保しています。

ブラックホールでは、事象の地平線で時間が止まり、時間方向の保存量であるエネルギーが、ブラックホール内でマイナスの値を取れるようになる。エネルギーがマイナスの値を取れれば、もはや対生成を起こすために真空から借りたエネルギーを返すために、地平線の外の物質と対消滅しなくても、エネルギー保存の法則が保たれる。結果、負のエネルギーにより、ブラックホール内部のエネルギーは減り、地平線外に残された粒子は正のエネルギーを得て、飛び出していく・・・。

Qブラックホールがエックス線を発生させる方法は?

ブラックホールが回りの物質を吸い込んだ際にエックス線を出すそうです。他のブラックホールについての回答を参照したところ、そのエックス線はブラックホールの中ではなく外で発生しているみたいです。

ウィキペディアでエックス線について調べてみたところ、エックス線を発生させる方法にはいくつかあるようでした。

(1)電子の励起準位の差によるもの

(2)運動エネルギーによるもの

(3)熱によるもの

(4)トリボルミネッセンス

この段階で私の理解は怪しいのですが、ブラックホールにおけるエックス線の発生はこの4つのうちのどれかでしょうか。あるいはかなり特殊な発生方法なのでしょうか。

ご存知の方いらっしゃいますか。

Aベストアンサー

 事象の地平面の外側にある降着円盤が発生源ということはお調べになられたのですね。

 その降着円盤の温度は温度にして百万~億のオーダーです。太陽表面が6000度くらいですから、桁違いに高温です。

 温度差があれば電磁波(光子)が必ず放出されています。温度差が小さければ赤外線やそれ以下にもなります。

 しかし、百万~億という温度が絶対温度3Kの宇宙に放出するとなれば、主にγ線ですね。

 この高温は降着円盤の圧縮による熱が主になります。似たような現象は太陽ができた時もあって、星間物質が集まって太陽の元を作り、それが圧縮されて核融合開始するまでの高温になったわけです。

 降着円盤では、それよりも桁違いな圧縮があります。太陽の場合は星間物質同士が集まって来ただけですが、降着円盤の中心にブラックホールという強い重力源がありますから、圧縮の強さも桁違いです。

 この圧縮を起こす源は重力ですから、位置エネルギーが熱に変換されていくと見ることもできます。降着円盤はブラックホールへ落ちて行くわけですから、その位置エネルギーが、運動エネルギー(落ちて行くほど速くなります)と圧縮に作用する熱エネルギーに変わり、その一部がγ線として放出されるということですね。

 この他に、降着円盤は電気を帯びていて、それによる作用もあるでしょう(中心からの宇宙ジェットにも作用します)。また電子が激しく加速運動することもあるでしょう。原子の形を保っているときは、電子の励起を経由することもあるでしょう。トリボルミネッセンスだけでなく各種ルミネッセンスもあるでしょう。

 しかし、それらよりも圧縮による高温ということのほうが優勢であろうと思われます。

 事象の地平面の外側にある降着円盤が発生源ということはお調べになられたのですね。

 その降着円盤の温度は温度にして百万~億のオーダーです。太陽表面が6000度くらいですから、桁違いに高温です。

 温度差があれば電磁波(光子)が必ず放出されています。温度差が小さければ赤外線やそれ以下にもなります。

 しかし、百万~億という温度が絶対温度3Kの宇宙に放出するとなれば、主にγ線ですね。

 この高温は降着円盤の圧縮による熱が主になります。似たような現象は太陽ができた時もあって、星間物質が...続きを読む

Qブラックホールの温度を上げることができるか?

ブラックホールについて質問です。
ブラックホールはホーキング放射により質量に応じたエネルギーを発散しながら次第にエネルギーを失っていき、最後には消滅するとホーキングの本より読みました。

問い1:それでは何らかの外的要因でブラックホールの温度を上げることは可能でしょうか? 例えばブラックホール太陽クラスの星を取り込ませた場合、ブラックホール質量を上げてしまうため逆に放出される温度は下がると考えられます。
問い2:また、ブラックホールの消滅を早めることは可能でしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

> ブラックホールはホーキング放射により質量に応じたエネルギーを
> 発散しながら次第にエネルギーを失っていき、最後には消滅すると
> ホーキングの本より読みました。
ミニブラックホールの蒸発のことですよね。
確かその後の研究により、間違っているとの指摘があり、取り消されたとの記事を読んだ記憶もあるんですが・・・最近読んだ科学雑誌newtonにはブラックホールの消滅が載っていたから、一部変更だったのかな~。

それは置いといて、ホーキングが唱えたブラックホールの蒸発には、事象の地平線近くでの素粒子「対生成」が必要です。
http://www.geocities.co.jp/Playtown-Denei/1808/jouhatu.html
http://www.lares.dti.ne.jp/~s-miyabi/science/tales5.html

ですので、
問い1の方法は適用できないと考えます。
問い2は事象の地平線近くで素粒子の対生成が頻繁に発生するよう、粒子加速器(サイクロトロンやシンクロトロン)を設置する事できれば可能なのかもしれません。

> ブラックホールはホーキング放射により質量に応じたエネルギーを
> 発散しながら次第にエネルギーを失っていき、最後には消滅すると
> ホーキングの本より読みました。
ミニブラックホールの蒸発のことですよね。
確かその後の研究により、間違っているとの指摘があり、取り消されたとの記事を読んだ記憶もあるんですが・・・最近読んだ科学雑誌newtonにはブラックホールの消滅が載っていたから、一部変更だったのかな~。

それは置いといて、ホーキングが唱えたブラックホールの蒸発には、事象の...続きを読む

Qブラックホールに落ちた人はどういう気がするのですか

ブラックホールに近づいて、事象の地平線(光でも出られなくなる境界)を超えた人はどういう気がするのでしょうか。どんな感想を抱くのでしょうか。何を感じるのでしょうか。

Aベストアンサー

ブラックホールの圧倒的重力により、脳細胞を走る電子も停止してしまい「無の境地」を体験することでしょう。

Qブラックホールの弱点はないのでしょうか?

ブラックホールの弱点はないのでしょうか?

全てを飲み込むとされているブラックホールについてなのですが、
ブラックホールで吸い込めないものはあるのでしょうか?またブラックホールに吸い込まれたものが
再び戻ってくるといったことは今までに1度もないのでしょうか?
また実際にブラックホールにはどのくらいの距離から吸い込まれてしまうのでしょうか?
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

>ブラックホールで吸い込めないものはあるのでしょうか?

 ブラックホールも離れた所から見ると、同じ質量(重さ)の普通の星と、重力の強さは同じです。
 ですから、ブラックホールに近づく軌道を採らない物体は吸い込まれる事はありません。


>ブラックホールに吸い込まれたものが
再び戻ってくるといったことは今までに1度もないのでしょうか?

 理論的には、ブラックホールに吸い込まれたものを吐き出す、ホワイトホールという時空の穴が存在すると言われる事もありますが、現実にはブラックホールと考えられる天体が多数見つかっているのに対して、ホワイトホールらしきものが発見された事はありませんし、ホワイトホールは実在しないとする説もあります。
 尚、もし、ホワイトホールが実在したとしても、ブラックホールに吸い込まれた宇宙船等がそのままの形で、ホワイトホールから出て来る訳では無く、宇宙船等を構成していた素粒子が、バラバラとなって出て来る可能性が高いと思います。

【参考URL】
 ホワイトホール - Wikipedia  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9B%E3%83%AF%E3%82%A4%E3%83%88%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%AB

 回転するブラックホールの周囲にある、エルゴ領域と呼ばれる領域であれば、入った後に出て来る事も可能と考えられています。
 尤も、厳密にはブラックホールに吸い込まれたとは言えませんし、普通サイズのブラックホールの場合は、エルゴ領域まで近づいた物体は、素粒子レベルまでバラバラにされてしまうと考えられています。

【参考URL】
 エルゴ球 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%AB%E3%82%B4%E7%90%83

 ブラックホールから素粒子が出て来る様に見えるホーキング放射と呼ばれる現象が存在すると理論的には考えられています。
 これは厳密には、吸い込まれたものが出て来る訳では無く、ブラックホールのすぐ外で、ブラックホールの超強力な重力によって生み出された素粒子(の一部)が、ブラックホールから離れる方向に飛び出したものです。
 しかし、その素粒子を生み出すためのエネルギー源はブラックホールの質量であり、素粒子を生み出すために消費されたエネルギーの分、ブラックホールの質量は軽くなります。
 ブラックホールの質量は、ブラックホールに吸い込まれたものの質量が元になっていますから、エネルギー的に見ますと、ブラックホールに吸い込まれたものが出て来たと見做す事も出来るかも知れません。

【参考URL】
 ホーキング放射 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%82%AD%E3%83%B3%E3%82%B0%E8%BC%BB%E5%B0%84

>ブラックホールで吸い込めないものはあるのでしょうか?

 ブラックホールも離れた所から見ると、同じ質量(重さ)の普通の星と、重力の強さは同じです。
 ですから、ブラックホールに近づく軌道を採らない物体は吸い込まれる事はありません。


>ブラックホールに吸い込まれたものが
再び戻ってくるといったことは今までに1度もないのでしょうか?

 理論的には、ブラックホールに吸い込まれたものを吐き出す、ホワイトホールという時空の穴が存在すると言われる事もありますが、現実にはブラック...続きを読む

Qブラックホールホワイトホール

ブラックホールは時間が遅く進み(365日が1日)、ホワイトホールは時間の流れが早い(1日が365日)って聞いたんですけど、調べたらブラックホールとホワイトホールは時間の流れが違うということばかり書かれていて分からなかったのでみなさんに聞きたいと思いました。ブラックホールは存在してもホワイトホールは存在しないとも書かれていて、でもブラックホールの果てがホワイトホールとも言われていますよね?この問題は正解はないんでしょーか?

Aベストアンサー

現在の物理体系の理論式では、時間の向きに関する概念がありません。
エントロピーといった概念もありますが、基本的には時間の流れる向きはどちらでもいいのが現状です。
しかし、私たちの世界では、割れたコップは元には戻りません。時間の向き(時間の矢)があるからです。

現在の理論は不完全です。その不完全な理論では、

重力によって物体が引き寄せられ、光すら脱出できない高重力天体(ブラックホール)

の逆である

反重力によって物体(エネルギー)が放出され、何物も侵入できない天体(ホワイトホール)

というのも、式の時間の向きを逆にすると導き出されるわけです。

ホワイトホールは時間の逆向きにすると導き出される天体、ですので、ホワイトホールの時間の向きは逆向きに流れているわけです。

時間の流れが早い:これは違います

ブラックホールの果てがホワイトホール:これは、正反対の性質をもつのだからつながっているのではという考えのもと生まれました。こう考えると、カッコイイですよね。物理的な理由から考えられたわけではありません。

ホワイトホールは不完全な理論の式から考え出されたもので、ほとんどの研究者は存在しないと思っています

ブラックホールは数々の観測からまず存在すると思われています

現在の物理体系の理論式では、時間の向きに関する概念がありません。
エントロピーといった概念もありますが、基本的には時間の流れる向きはどちらでもいいのが現状です。
しかし、私たちの世界では、割れたコップは元には戻りません。時間の向き(時間の矢)があるからです。

現在の理論は不完全です。その不完全な理論では、

重力によって物体が引き寄せられ、光すら脱出できない高重力天体(ブラックホール)

の逆である

反重力によって物体(エネルギー)が放出され、何物も侵入できない天体(ホワ...続きを読む


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