重力レンズで光が分けられるってあり得るの？

重力レンズで光が分けられるってあり得るの？

「１９１９年５月２９日の皆既日食の日に、太陽の陰に隠れて見えないはずの金星が、太陽の引力で光が”曲げ”られ、アインシュタインの予言通りに実際に観測され大騒ぎになった」という話はご存じだと思います。

この観測時に金星は１つ観測されただけで、複数に分けられて観測された訳ではありません。
レンズは、１つの入射角の光を”曲げ”られるだけで”分け”ることはできないので当然です。
しかし現在、「同一天体が重力レンズで”分け”られ複数に観測される」と説明されています。

観測対象が、銀河や恒星の場合、全方向に”分かれた光”を発射しています。
これらの「分かれた光」を「集めない限り」、同一天体を複数として観測することは「不可能」なのです。

物理法則はその事象の、規模、位置、時間で変化しない不変的なものです。
レンズで光が”分け”られことがあり得るのでしょうか。

本件の関連質問は以下のURLで行っております。
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6161055.html
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6118855.html

No.6 回答者： yama_3781 回答日時： 2010/09/12 10:34

金星が座標上ぎりぎり太陽の影の場合、光が曲げられて金星が見える、この場合は像は一つです。

そして被観測の天体の真正面に左右上下対称（シンメトリックな）のブラックホールが存在すれば、
後ろの天体の像はリングになります

手前のブラックホールの重力場がいびつなカッコウしていればリングにならずにところどころ
光のパスがなくなり　リングが切れて複数の像になるでしょう

また複数の重力場の中心があるかも知れません。今場合互いに干渉していびつなレンズになる。
そして見える像から重力場を精密に計算すれば手前のブラックホールの形が推定できるでしょう。

ですから重力レンズのいびつ性や対象物の大きさによって
１つの像が別の場所に見えたり
リングに見えたり
複数に見えたり
この現象は互いに矛盾しません

＞「同一天体が重力レンズで”分け”られ複数に観測される」と説明されています
この写真は見ましたが
この場合はたまたま複数の光のパスが出来るようないびつな重力場の形になっていたと思われます
重力場が同心円を描いていたときは三日月型やリングの像が考えられます

＞「同一天体が重力レンズで”分け”られ複数に観測される」
少なくともこの文章は定理のように書かれていますので、説明不足な文章だと云えます
これを云うには宇宙の重力場は必ず複数の光路パスを構成するものしかないと証明しなければ行けません
ちょっと科学的でない文章ですね

No.5 回答者： myano 回答日時： 2010/09/12 09:39

まずですね、その「分けられた」と表現している文献を提示すべきだとおもいます

そして、物理的な意味合いではなく見かけ上の表現をごっちゃにされてるように思われます
本来1個の物体が二つに見えたとき、それを「分かれている」と表現することは問題ないと思いますが？
特殊相対性理論を一から、算数しか学んでない小学生に説明して
あれは見かけ上二つに見えるけど、別の経路をたどってとどいた光なのですと説明しますか？
別の場所に見える星同士が本来は一つの同じ星だとしたら、それは「分かれて」『見えている』でしょ？
文学的表現と物理現象をごっちゃにしているのではないでしょうか？

あと、物理法則が不変ってことはどこで証明されたのでしょうか？
宇宙がどうやって生まれたかは存じませんが、その誕生からいままで物理定数が変化してないのですか？
宇宙のどのような場所でも同じですか？
それこそシュヴァルツシルト半径の内側でも
断定する以上はその根拠を示す必要があるとおもいます
定義と理論と学説とをごっちゃにしてませんか？

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。

＞その「分けられた」と表現している文献を提示すべきだとおもいます
そうですね。

以下URLの２番目の図。本件金星観測と同一ケース。図解は「分けられたイメージを」表示。
http://windom.phys.hirosaki-u.ac.jp/monthly/shoc …

以下URLの1)「重力中心により複数に分かれて観測される重力レンズ現象」と記述。
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/pu …

以下URLの見出し「発見の影にサーベイあり」の下「1つの天体の像が歪んだり複数に分離して見える重力レンズ現象」と記述。
http://www.astroarts.jp/hoshinavi/magazine/sdss/ …



＞本来1個の物体が二つに見えたとき、それを「分かれている」と表現することは問題ないと思いますが？
「集められている」と表現することも問題ないと思いますが？
嘘を教え込むよりいいと思います。

＞文学的表現と物理現象をごっちゃにしているのではないでしょうか？
ごっちゃにしているのは、私ではなく「文献の説明」です。
そして「分かれている」と文学的表現をするこにより、ごっちゃにしようとしているのは「回答者様ご自身」です。

＞あと、物理法則が不変ってことはどこで証明されたのでしょうか？
物理法則が不変でないってどこで証明されたのでしょうか？
証明しても、しなくても、物理法則が常に正しいんですよ。

補足日時：2010/09/13 22:04

No.4 回答者： ESE_SE 回答日時： 2010/09/11 23:03

部屋の中にあなたを見る「観測者」がいるとします。

あなたの存在を示す光は四方八方へ飛んでいるので、観測者がどこへ移動しても、
物陰に隠れない限り貴方はどの方向からでも、観測者が貴方の方をみれば「観測」可能です。
当然すぎて説明が疲れますね。

さて。
部屋の片隅に鏡を立てておきます。
これで貴方の存在を示す光には鏡により「直進しないケース」が発生します。
これにより、観測者の立つ位置によっては貴方から直進してきた光と
鏡を反射して「迂回経路を通ってきた」光とのふたつにより「複数に観測される」ことになります。
これも当然ですよね。

そこで。
この「部屋」を「宇宙」に。
「鏡」を「重力レンズ」に。
「貴方」を「遠方の天体」に。
置き換えて考えてみてください。
それが答えです。

そもそもの間違いは一番最初の問題の定義。
「重力レンズが光を分ける」のではなく、
「光はそもそも放射状に分かれて飛んでおり、
単純に直進すれば同じ観測点に届くはずのない光が重力レンズにより曲げられ
同じ観測点に届く」
ということです。
当然位置関係の条件がシビアになりますから、この条件で二重に観測できる天体は限られてきますが・・・。

重力レンズが理屈の通用しない変なものだと思っているんですか？
単純な天体観測においては現在のところ鏡やガラスレンズと同じ「光を歪曲させる存在」でしかありませんよ。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。

＞そもそもの間違いは一番最初の問題の定義。
＞「重力レンズが光を分ける」のではなく、
ですから、「重力レンズで光が分けられるなんてあり得るの？」と質問しています。

＞重力レンズが理屈の通用しない変なものだと思っているんですか？
そんなことは思っていませんよ。だからわざわざ
「物理法則はその事象の、規模、位置、時間で変化しない不変的なものです」と書いたのです。

＞天体観測においては現在のところ鏡やガラスレンズと同じ「光を歪曲させる存在」でしかありませんよ。
当然、そう理解しています。だから本件の質問をしているのです。

補足日時：2010/09/12 08:26

No.3 回答者： leon1971 回答日時： 2010/09/11 23:02

専門知識を持ち合わせないので難しい事は分りませんが、この場合を卑近な現象にあてはめると、重力レンズは死角を見るために設置された鏡のような物と考えれば良いのでは？

本来太陽に隠れて見えないはずの金星が、あさっての方向に反射した光が捻じ曲げられる事で地球から見えた。
したがってこの時に観測された金星は本来地球人が観測するはずよりもほんの少し過去の金星であり、見えた見えないという事よりも、金星観測という狭い事象についてだけとはいえ、意識しないまま観測者はタイムスリップしていたという事の方が重要なのではないかと思います（笑）

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。

＞重力レンズは死角を見るために設置された鏡のような物と考えれば良いのでは？
そう考えたとしても、金星は１つにしか見えません。
「分けられていない」のですが、「分け」られると説明する必要はないと思いますが。

補足日時：2010/09/12 08:14

No.2 回答者： k_kota 回答日時： 2010/09/11 22:51

レンズは光を分ける必要はありません。

もともと光は分かれて様々な方向に飛んでいきます。

それを曲げた結果、元の天体の光がたまたま２方向から到来するという結果になっただけの話では無いでしょうか。

それを表現として、レンズが無ければ１つだったものが、見かけ上２つに「分かれた」と表現しているのだと思います。

実際いびつなガラスレンズを使えば同様のことは実現できると思います。

つまり、レンズの形やもろもろの位置関係によっては曲がるだけでなく、
分かれたりリング状に見えるようになることがある、と言うことです。

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。

＞レンズが無ければ１つだったものが、見かけ上２つに「分かれた」と表現…
「集められた」と表現すればいいだけの話だと思いますが。

＞実際いびつなガラスレンズを使えば同様のことは実現できると思います。
＞…リング状に見えるようになることがある、と言うことです。
同一光源からの複数の入射角を使えば色んな形の像を複数、結ぶことが可能ですが、いずれにしても光を「分けていない」のですが、わざわざ誤解を招く説明をする必要があるのでしょうか？

補足日時：2010/09/12 08:07