光の入射角について質問します。

光の入射角について質問します。

現在、宇宙には「重力レンズ」があり、そのため「同じ天体が二つに見える」という現象が発生してるそうです。

そこで質問なのですが
「レンズが存在し、かつ、同じ物体からの複数の反射光が異なる入射角で観測できるのは観測者自体が発光して場合のみ」と認識しています。

質問：
(1)この質問の前提は光学的に正しいのでしょうか？
(2)正しいのなら、地球が発光している必要があるのですが、地球は恒星（発光する星）ではありません。この質問の前提は正しいのでしょうか？

質問の経緯や補足は以下で行われております。
それらをご参考になり、回答して頂ければ幸いです。
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6103069.html

No.17 ベストアンサー 回答者： noname#116136 回答日時： 2010/08/17 01:16

法学者として理屈で論破したいんですよね。

以下でどうですか？


原因＝重力レンズ

因果関係＝光は重力レンズによって曲がる（要４次元思考）

結果＝光の到達地点がズレる。

光は粒子ではなく波である。従って重力レンズの右を通るものも左を通るものもある。だから複数に分かれてもなんら破綻しない（奥の手：量子力学！）。



疑問１＝重力レンズは屈折ではありません。光学レンズは屈折です。それぞれの説明は、それぞれ合ってます。

疑問２＝屈折は、光学レンズを例えにした３次元での説明。空間の歪みで曲がるのは４次元空間での説明。だからどちらも合ってます。

疑問３＝ハッブルは曲げておらず収束させてるだけです。光は完全に直進し、完全に反射します。焦点がひとつですか？それには完璧な計算された精度が必要な事でしょうね。（重力レンズはもちろん違う・・・）



・・・本当はもう解釈はされてるんですよね？？論破が目的なだけですよね？？

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。

補足日時：2010/08/17 01:27

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

ます初めに、私の補足で皆様のご気分を損ねてしまったのなら、深くお詫び申し上げます。
私は、皆様が貴重な時間をさいて、ご回答して下さっていることを理解しているつもりです。

そして皆様が、私の置かれる立場に対し、多くの迷信を信じていらっしゃるようです。
ですので、私について補足させていただきます。

私に対する補足：
私は、「文系」の法学部卒ですが、興味の分野は「理系」です。
そして、法学は「論理」の世界です。六法全書を丸暗記しても司法試験には絶対に合格できません。
私は、SEでした。システム開発は「理論」の世界です。理論的矛盾を排除し続ける世界です。実際のテストでは発見できない、百万回に1度の確立で、発生する問題を考慮しなければなりません。
私は、職は持っていません。無職です。被雇用者ではありません。
私は、業は持っています。法律的に「業者」です。雇用主です。業者として財務会計を理解してます。
私は、収入は何百万円かあります。しかし、課税対象となる所得額は0円です。でも月々10万円以上のキャッシュフローがあります。つまり、好きなだけ買えます。
私は、失業手当やその他の援助金や補助金は、全く受け取っていません。そして現行法上ではそれらは、私に適用されまん。だから毎日、好きな時間に寝て、好きな時間に起きて、好きな時間に外食し、好きなことを考え、快適な毎日を過ごしています。すべて合法的にやっています。でも、少々うつ病に苦しんでいます。それが私の常識です。無職＝有給休暇です。

点と面の概念の補足説明：
まづ、太陽とレンズと紙の３つを考えます。
そして、太陽の像を紙に映し、像の面積を最小化し1つの焦点に絞ります。
つぎに、太陽のスイッチをOFFにしてみてください。焦点の数はどうなるでしょうか？
数字は、0から始まります。1からではありません。
つまり、点=0、面=1です。座標(X=0,Y=0)=0 です。

さらに補足：
8月9日に５年通院中の心療内科医に、「私には正常な判断能力が認められるか？」と確認しております。
医師は回答してくださいました。「全く問題ない、十分ある」と。ですので、ご安心ください。


球体の発光源の光を、１つのレンズを用い、その屈折効果の及ぼす作用により、２つ以上の焦点に分割できますか？
URL：http://okwave.jp/qa/q6116317.html
で改めて質問させていただきましたので、そちらでの回答をお願いします。

お礼日時：2010/08/17 20:00

No.16 回答者： bullfrog 回答日時： 2010/08/16 21:49

たぶんこれ以上の回答がつくことは難しいかと思います。

それぞれの回答者の説明の仕方があって説明している中、回答者Ａと回答者Ｂの説明方法の違いから「矛盾がある」というようなことを言われてもな～と思います。
また、ハッブル宇宙望遠鏡の原理は本件には関係無いと思います。

Wikipediaの重力レンズの項の「原理」を今一度読まれた上で、そのどの部分が分からないのかという点に焦点を絞って再質問されると良いのではないでしょうか。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8D%E5%8A%9B% …
（OKWaveは再質問を嫌うでしょうけれど、別の回答者の目に止まって回答してもらった方が良さそうだと思うので）

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
補足します。

物理法則の式　効果＋作用＝結果　は不変です。場所とか規模とか時代とかで変わったりしないものです。
あなたが本当に光学を学ばれたのですか？
回答者様も含め、殆どの方が「効果」と「作用」の違いを理解していないから、私の質問を理解できないのです。一度、辞書を引いてみてください。

「職」と「業」の違いも理解していないでしょ？
「資産」と「運用」の意味は間違いなく理解していません。
「ジョブ」と「ビジネス」の違いも理解していないでしょう。
であれば、当然、「キャッシュフロー」と「収入」と「所得」の違いも意味もしらないでしょ？
本件質問の回答内容からみると、あなた方は、明らかに点と面の概念を理解していません。
プロフェッショナルなら上司に、学生さんなら教授に、ここでの経緯を話してみてください。そうすれば「理解していないことが理解できる」でしょう。

私は「重力レンズはない」などとは一言も言ってません。重力レンズは存在します。

「レンズで光を分ける」について聞いているのです。キーワードは”分ける”です。
そこを踏まえて回答願います。

補足日時：2010/08/17 01:25

No.15 回答者： noname#116136 回答日時： 2010/08/15 23:15

一連の回答を見ると、ほぼ説明されつくされている気がします。

質問者さんが本当に疑問と思われている事が、こちらには上手く理解できてないように思われます。

目で見えるものは、相手から届く光です。この一方通行の前提が重要です。そして光は絶対に曲がりません。曲がっているのは空間の方です。（光はその中を直進する）


> アインシュタインリングの説明によると「同一天体が輪に見える」わけですが
> 実際に観測されているのは「輪でなく複数」です。
> だから、アインシュタインリングと重力レンズは全く別物です。

これがおかしい。輪でも複数でも重力レンズがその理由ですから。重力レンズとは重力による空間の歪みです。
ブラックホールのように単体で形成される重力レンズはアインシュタインリングの生む理想的な形であり、銀河系のような集団によって形成されるものはそれこそ星の数だけ歪み重なり合っている極めて不細工な形状を為すという訳です。


「一つの物は一つにしか見えない」のは既存の常識による誤解です。空間をねじ曲げれば、側面だって裏側だって見えてきます。３次元の空間認識の常識から離脱しないといけません。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。

私には全く意味不明です。
回答者様たちの答えを総合すると、原因＋因果関係＝結果、の関係性が破綻しているとしか思われません。

そこで以降、簡単な法学的な言葉の用い方を適用し疑問点を列挙させていただきます。

疑問１
回答者fusem23様は、空間の「ゆがみによるレンズ効果」「凸凹等は関係なく」光が「屈折します」と説明されておりますが
「レンズ効果関に（係なく）光が（屈折する）」なら「レンズがなくても同じ」と言っています。説明にもなっていません。
そして、（係なく）という立場は、回答者semikuma様の、空間の「ゆがみによるレンズ効果」と光の「屈折が（関係する）」と説明する立場と正反対です。
同じく、（屈折する）という立場は、回答者2bypi8921cfr様の、空間の「ゆがみによるレンズ効果」で光は「絶対に（曲がりません）」と正反対の立場です。

疑問２
回答者2bypi8921cfr様は、空間の「ゆがみによるレンズ効果」で光は「絶対に（曲がりません）」と回答されていますが、
回答者fusem23様は「係なく（屈折する）」と正反対の立場です。

疑問３
ハッブル宇宙望遠鏡は、鏡面の
「ゆがみによるレンズ効果」で光を「曲げ、その結果」「焦点数を」１つ持つ望遠鏡です。
それに対し、回答者2bypi8921cfr様は「ゆがみによるレンズ効果」で「絶対に曲がらない」と正反対の立場です。

これ以上の列挙は不要と思われますので控えさせていただきました。


改めて補足させていただきます。

以後は、ハッブル宇宙望遠鏡を基準とし、同じ条件
(1)「ゆがみによるレンズ効果」
(2)「曲げ、その結果」
(3)「焦点数を」
の3組の「」と、最もシンプルな図で、原因＋因果関係＝結果を、を示し、
●何らかの「ゆがみによるレンズ効果で、同じ天体が２つに”分け”られて見える」ことを説明していただいてもよろしいでしょうか？

なお
原因＋因果関係＝結果は
原因＋作用　　＝結果と
は同義です。

補足日時：2010/08/16 19:58

No.14 回答者： bullfrog 回答日時： 2010/08/15 22:46

＞(1)アインシュタインリングが実際に夜空で確認されているのでしょうか？

調べればすぐ分かるはずです。
http://crocus.sci.kumamoto-u.ac.jp/physics/astro …

＞(2)アインシュタインリングでは輪の大小を問わず、１つの天体は１つの天体としてしか観測されないはずですが、どのような作用で光を複数（の焦点）に分けることができるのでしょうか？レンズを通そうと通すまいと、1つの物は１つにしかみえないと認識していますがどのように理解すればよいのでしょうか？

アインシュタインリングを、たとえば360個の点で考えればよいと思います（数は任意）。たくさんの点が見えているので、つながってリングに見えている。
アインシュタインリングが見える角度は限られる（一直線に並んだ場合だけ）ので、それ以外の場合では、一部の点しか見ることができず、複数の点に見えるのです。

No.13 回答者： bullfrog 回答日時： 2010/08/15 20:29

＞アインシュタインリングが正しいなら、同一天体は複数ではなく

＞「輪」として観察されなければなりませんがどのように「複数＝輪」を
＞理解すればよいのでしょうか？

No.11さんの説明に有るとおりです。
また、不足であれば、No.10のリンク先をご覧下さい。
光源となる天体－重力レンズの主体となる天体－観測者　が一直線ならば
アインシュタインリングが観測できます。
そうでないならば、リングにならず複数の点となって観測されることがあります。

＞アインシュタインリングと重力レンズは全く別物です。

重力レンズによって、アインシュタインリングが見えたり、１つの天体が複数に見えたりするのです。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
補足します。
重力レンズによって、１つの天体が複数に見えたりするのは理解しています。
疑問点です：
(1)アインシュタインリングが実際に夜空で確認されているのでしょうか？
(2)アインシュタインリングでは輪の大小を問わず、１つの天体は１つの天体としてしか観測されないはずですが、どのような作用で光を複数（の焦点）に分けることができるのでしょうか？レンズを通そうと通すまいと、1つの物は１つにしかみえないと認識していますがどのように理解すればよいのでしょうか？

なお、「レンズで光を屈折させることができる」のは知っています。

回答者様を含め、本件質問をご覧になっている多くの方は光学を学ばれていると思いますが、私は法学部卒で光学は学んでいません。ですので私に分かりやすく、根気よく回答して頂きたいとおもいます。
どうぞよろしくお願いします。

補足日時：2010/08/15 22:02

No.12 回答者： fusem23 回答日時： 2010/08/15 17:04

私としては、もう十分詳細な説明がされていると思いますが、余計でなければ説明します。

誤解は、「重力レンズ」という名前にあると思います。
その言葉からは、凸レンズを思い浮かべますが、それとはまったく異なります。
普通のレンズは焦点があり、一つのものが二つに見えることはありません。
でも、重力レンズに焦点はありません。
名前は、光が屈折するという性質から来ていますが、屈折の仕方はかなり異なります。
凸レンズも凹レンズも、中心を通る光はまっすぐ、中心から離れた光が屈折します。
重力レンズは、中心を通る光がもっとも曲がり、中心から離れるとまっすぐになります。

ところで、蜃気楼という現象はご存知でしょうか？
あれも光の屈折による現象ですが、ものが二つに見えることがあります。
重力レンズは、どちらかというと蜃気楼に近い現象と言えるでしょう。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
回答者No.10,11様に補足させて頂いておりますのでそちらをご覧になり、私に分かるように教えて頂きたいです。
おねがいします。

補足日時：2010/08/15 20:04

No.11 回答者： semikuma 回答日時： 2010/08/15 15:46

ANo.6です。

もう無視しようかと思っていましたが、何度もご指名のようなので回答します。

先ずレンズは単焦点レンズの1種類しかないと思っているようですが、そんなことはなく、複数の像を同時に結像させる複眼レンズなんてものも売ってたりします。
http://cafe3.blog51.fc2.com/blog-entry-47.html
(これだけ書いたのだから、今更それは知っているなんて言わないように。)

上は余談として、重力レンズの場合、その成り立ちを考えると、重力源に近い中心部では空間の歪みが大きいので光が大きく折れ曲がり、中心から離れるに従って影響が小さくなるはずです。
その様子を図に描いてみました。
図では簡単に、上下方向のの点線上で折れ曲がるように描きましたが、実際は緩やかなカーブを描いて曲がっていく筈です。
すると地球上の観測者には、赤矢印で描いたように2方向から光が来るので、同じ星が2つに見える筈です。
地球が左右方向の点線上にいるときは、上下左右あらゆる方向から同じ角度で光が到達するので、きれいなアインシュタインリングが見えるでしょう。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
回答者No.10様に補足させて頂きましたので、再度ご確認の上、回答していただけないでしょうか？
アインシュタインリングの説明によると「同一天体が輪に見える」わけですが
実際に観測されているのは「輪でなく複数」です。
だから、アインシュタインリングと重力レンズは全く別物です。
教えて下さい。

補足日時：2010/08/15 20:01

No.10 回答者： bullfrog 回答日時： 2010/08/15 15:35

　例えが悪かったみたいですね・・・。

うーん。
　Oaktree-fieldさんは、アインシュタインリングが見えることについては、納得されていますか？
http://windom.phys.hirosaki-u.ac.jp/monthly/shoc …

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
補足します。
アインシュタインリングが正しいなら、同一天体は複数ではなく「輪」として観察されなければなりませんがどのように「複数＝輪」を理解すればよいのでしょうか？

補足日時：2010/08/15 19:50

No.9 回答者： noname#116136 回答日時： 2010/08/15 12:37

ANo.7 です。

>つまり、あなたは重力レンズの効果は「レンズが同一直線上に重複した望遠鏡と同じ」とおしゃったわけです。

同一直線上「近辺」です。完全に中心が揃っているわけではありません。むしろ複数の異なる仕様の望遠鏡が山ほどあって、たまたま、複数の望遠鏡のそれぞれの観測先と目元の焦点が同じという訳です。ただ望遠鏡のように二つを区別する外枠はありませんけど。

ありえないと思われますか。ためしに宇宙空間にそれほど大きな望遠鏡を重力レンズを通るように平行しておいてください。目元の焦点をそろえればそれぞれ違う方向を向くはずですが、実際には重力による空間の歪みによって、直線である望遠鏡がそのように曲がる事になります。ただし、望遠鏡に言わせれば曲がってないという事でしょう。曲がっているのは自分以外の空間の方だと。光だってそうです。

だから二つの像には厳密には角度による差異があるはずです（これがヒントになるのでは？）


重力レンズはすごくシンプルな理論です。どれだけ考えても同じ説明になってしまいます。


星の数だけ重力がある。それは重力場つまり空間の歪みを持ち合わせて居ると言う事。つまり星の数だけ重力レンズがあるという訳です。

それにしても疑問に対してどん欲ですね！素晴らしい事です！

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
補足します。

あなたは以下のように説明されました。
＞二つの像には厳密には角度による差異があるはずです（これがヒントになるのでは？）
そして、回答者ANo.8様は以下のように説明されました「鏡の反射で分かれた」と。でも「重力鏡は確認されていない」。回答者ANo.8様は「レンズで分かれた角度により複数の像に見える」と説明されています。

つまり、あなたの説明と回答者ANo.8様の説明は
「二つの像には厳密には角度による差異がある」と「レンズの角度により１つが２つの像に見える」
という全く異なる回答なのですが、回答者様の説明は正しいのですか？
誰が正しいのですか？
もし、回答者様が正しいのなら、そもそも「レンズでどうやって1つを２つにわけられる」のですか？
だから、回答者No.6に補足したのです。
あなたは本当に正しいのですか？

補足日時：2010/08/15 14:08

No.8 回答者： bullfrog 回答日時： 2010/08/15 10:29

＞光源　＝　白熱灯電球　　　　　　　　　　正解ですね？、答えはYES．

＞観察者　＝　めがねレンズを掛けた人　　　正解ですね？、答えはYES．
＞観察者は電球をどの方向からも観測できる。正解ですね？、答えはYES．

そんな小さなスケールの話ではないですし、あなたが近視か遠視かによってレンズも違いますし・・・。というわけで、あなたの例えでＹＥＳを出すわけにはいきません。

＞宇宙で「レンズにより光が２つに見える」事象の説明として適用されている
＞「レンズにより光が分離される」という前提は正しいのでしょうか？

分離されるという言い方が正しいかはわかりませんが、最短距離で来る光は、べらぼうな重力を持つ天体に邪魔されて届きません。
しかし、その天体を迂回してくる（重力で曲げられて観測者に届く）光があるので、本来の光源の方向とは少し違った所から光が届くように感じられます。

＞２つに見えるためには、レンズを通した光と通さない２つの光が必要なんですが．．．

その必要はありません。
たとえば、光を通さないビンの向こうにロウソクが立っています。あなたはそのロウソクを直接見ることはできません。でも、ビンの横に鏡を立てれば、鏡が光を反射するのでロウソクを見ることができます。ビンの右と左と、２枚の鏡を立てれば、あなたは2つのロウソクを見ることができます。それと同じ現象が、重力によって光が曲げられることによって起こっているわけです。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。
補足します。

＞そんな小さなスケールの話ではないですし、
＞レンズも違いますし・・・。
とおっしゃいましたが

レンズを大きくすると物理的・光学的に、異なったことが起こるのですか？大小は関係ありません。

それから、宇宙には重力による”レンズ効果の存在が確認”されていて、その名前は「重力レンズ」です。
「重力鏡」ではありません。
だから、本件質問の回答を説明して頂く場合「鏡」を用いてはなりません。

レンズを使って光を分けられることを説明して頂きたいのです。
さらに、回答者ANo.9様は次のように回答されています。
＞二つの像には厳密には角度による差異があるはずです

だから私は回答者ANo.6様に補足しました。
「光学的に、１つの入射角の光を、レンズを通して複数に分離できるのか？」
です。その例として（重力）レンズを持ち出しました。
===================================================
わたしは、「レンズで光は分離できない」と認識しています（屈折するだけです）が、その場合
「同一の物が２つに見えるためには、必ず異なる２つの入射角が必要」と理解しています。
そして、その条件を満たす条件は２つです。
条件１　同一の物の光が、鏡に映っていて、異なる入射角が存在する場合。
条件２　同一の物の光が、異なる入（出？）射角をもち、「レンズを通した光と通さない光が同時」に存在する場合。
===================================================
そして、繰り返しますが「重力鏡」は確認されていません。つまり、条件１は「あり得ない」のです。

だから鏡ではなく、レンズを通して光をどうやって分けるられるのか説明して頂きたいのです。

補足日時：2010/08/15 13:44