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「ブラックホールは素粒子レベルまで菌を分解します」

なんでそんなことまで地球から望遠鏡だけで見て分かるの?

A 回答 (2件)

菌に限らず生物はタンパク質やアミノ酸で出来ています。


太陽よりも10倍から20倍程度の質量の星は、寿命が尽きた後超新星爆発を起こし中性子星になります。
中性子星は、原子が電子を取り込んで縮退し中性子だけが存在しています。
タンパク質やアミノ酸は多くの数の原子でできていますから、この時点で菌は生存もできず原子も中性子になってしまいます。

更に大きな太陽の30倍以上の質量の星は超新星爆発の後、ブラックホールになると考えられています。
重力が強すぎて光さえ脱出できない事象の地平線を持っているようですが、現代物理や数学でも未だに決着が付いていないです。
不明確な部分が多いようです。

このブラックホールを直接観た望遠鏡は未だにありません。
間接的に、ブラックホールが存在していないと”この現象は起きないだろう”というものをいくつも観測しているので、
多くの天文学者・物理学者がブラックホールの存在を肯定しているのです。
ブラックホールの候補の天体がいくつも見つかっているという感じです。

中性子星とブラックホールの間の太陽質量の20倍から30倍程度の星は、クォーク星になると言われていますが、
私の子供の頃はクォークの存在が認められていなかったので、クォーク星は考えられていなかったです。

太陽質量の40倍以上の星は極超新星になると言われており超新星爆発の後は何も残さずに消し飛ぶと言われています。

アインシュタインが一般相対性理論を出した後、その理論からシュバルツシルトがブラックホールを考え出したのですが、
実は、18世紀に既に、ラプラスがニュートン力学で光も脱出できない天体(今でいうブラックホール)を計算して推測している歴史があります。
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この回答へのお礼

ありがとうございます

詳しくて助かります

お礼日時:2017/07/17 20:36

ブラックホールは大きさの無い点(特異点)ではありません。

この宇宙の最大の密度はプランク距離立方(プランク体積)にプランク質量があるプランク密度です。

菌がブラックホールに落下すると、プランク密度まで圧縮され形を留めることはできません。

 では、ブラックホールの密度と大きさを考察します。
 恒星は自己重力が強いのですが、核融合反応による爆発力により、双方の力が釣り合い一定の大きさを保っています。

 しかし、核融合反応が終わると自己重力のみとなります。質量が太陽の約30倍以上ある星の場合、自己重力により核が収縮(重力崩壊)を続けます。つまり、自分自身の中に落下し続けます。この様にして、非常に小さいけれども巨大質量を持つブラックホールが出来上がります。

 太陽の質量は、(1.9891×10^30)㎏ですから、太陽の30倍の恒星の質量は(5.9673×10^31)㎏です。この様に、ブラックホールは無限大の質量を持つ訳ではありません。

 では、どこまで重力崩壊を続けるのでしょうか。太陽の30倍の質量が全てブラックホールになった場合を想定して、そのブラックホールの大きさと密度を求めて見ます。

 超ひも理論では、物質を構成する基本粒子は、1本の超ひもの振動として表現されます。
 1本の超ひもの長さはプランク長Lp(1.616229×10^-35)mです。その上を振動が光速c(2.99792458×10^8)m/sで伝わります。1本の超ひもの端から端まで振動が伝わる速さがプランク時間Tp(5.39116×10^-44)sです。従って、
①c=Lp/Tp=(1.616229×10^-35)m÷(5.39116×10^-44)s=(2.99792458×10^8)m/s
です。

 また、1本の超ひもの振動数が多くなるほど質量が増えエネルギーが増します。そして、最短時間であるプランク時間に1回振動する超ひもが最も重く最もエネルギーが多くなります。この時の振動回数は、(1/Tp)回/秒です。
 そして、
1本の超ひものエネルギー=換算プランク定数hバー(1.054364×10^-34)Js×1秒間の振動数
です。従って、
最大振動数の1本の超ひものエネルギーE=hバー/Tp=(1.956150×10^9)J
です。これをプランクエネルギーEpと言います。「E=mc^2」なので、
最も重い1つの粒子の質量=プランクエネルギーEp÷c2=( 2.17647×10^-8) Kg
です。これをプランク質量Mpと言います。

 最も重い粒子が接し合い、ぎゅうぎゅう詰めになった状態が最も高い密度です。1辺がプランク距離の立方体(プランク体積)の中にプランク質量Mpがあるので、
最も高い密度=プランク質量Mp÷プランク体積=( 2.17647×10^-8) Kg÷(1.616229×10^-35m)3=(5.157468×10^96)㎏/m3
です。これをプランク密度と言います。


 太陽の30倍の質量の物質も、プランク密度まで小さくなります。ですから
ブラックホールの体積=太陽の30倍の質量÷プランク密度=(5.9673×10^31)㎏÷(5.157468×10^96)㎏/m3=(3.856737×10^-67)立米
です。この体積の球体の半径rを求めて見ましょう。球の体積V=(4/3)πr3なので、
ブラックホールの半径r=[3]√{V×(3/4)π}= r=[3]√{(3.856737×10^-67)立米×(3/4)π}=(4.515548×10^-23)m
です。

 この様に太陽の30倍の質量を持つ恒星がブラックホールになった場合、その重さは(5.9673×10^31)㎏で、その大きさは半径(4.515548×10^-23)mの球体です。

 詳細は、下記のホームページを参照下さい。
http://catbirdtt.web.fc2.com/burakkuhorunosikumi …
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この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時:2017/07/17 20:35

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その拡散した光が直進してくる太陽光とは別に
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6月23日と7月21日にハワイが太陽と月と一直線に並ぶキングタイドというスーパー満潮現象、超満潮現象が起こってハワイの下水道管のマンホールが映画のようにポンポン飛んで行くこの世の世紀末みたいな事が起こると言われています。

日本が太陽と月と一直線に並ぶキングタイドはいつですか?

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>太陽と月と地球が一直線に並ぶ
この現象が起こると日食や月食が該当地域で観ることができます。

天文年鑑2017年版を確認してみましたが、6月24日と7月23日は共に新月(時差の関係でハワイと日本時間とでは違いますが)ですが、
新月に起こる現象で、太陽-月-地球が一直線に並ぶ日食は、天文年鑑では確認できませんでした。
ハワイが直線上に並ぶなら、ハワイで皆既日食や金環食が観られるはずです。
8月22日に米国本土で皆既日食が観られますが、大陸中央付近が大潮の時間帯は大陸中央付近のようですね。

ただし、6月23日と7月21日頃は月の視半径が大きい(月が地球に近い)ので大潮がより大きくなる可能性があるようですが、
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>太陽と月と地球が一直線に並ぶ
この現象が起こると日食や月食が該当地域で観ることができます。

天文年鑑2017年版を確認してみましたが、6月24日と7月23日は共に新月(時差の関係でハワイと日本時間とでは違いますが)ですが、
新月に起こる現象で、太陽-月-地球が一直線に並ぶ日食は、天文年鑑では確認できませんでした。
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Qv1248星のように太陽の1650万倍ある恒星は自重でブラックホールにならない訳は?

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宇宙では太陽も地球も人工衛星もすべて高速で動いています。なのに日本版GPSでは数センチほどの誤差で位置が確定できると報道されています。一体、何を基準にして位置決めできるのか不思議でなりません。宇宙空間を数年も飛行した「はやぶさ」もその位置をどうやって把握していたのかも含めて教えてください。

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>日本版 GPSでは数センチの誤差
>何を基準にして位置決めできるのか
はやぶさのほうはパスし、GPSによる地球圏(人工衛星含む)の測定のみの回答となります。

GPSによる位置決めは、地球中心に対する座標を求めていることになります。
座標表示方法は複数ありますが、地球中心に対する座標とは、たとえば緯度、経度、標高。
(標高は、地球中心からの距離としたほうが、測定原理に忠実です。)

で、GPSの信号に含まれている内容は、時刻とGPS自身の座標。
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で、ここまでなら、GPSの精度は、10~100mといったところ。
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じゃあどうするか?
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このような方法を、DGPS(ディファレンシャルGPS)といいます。
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http://www.rex-rental.jp/knowledge/gps/gps_003.html

で、固定局ですが、移動局に静止衛星(ひまわり6号)が使えます。だから山の中でもok。
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 ※※あと、DGPS受信機(バカ高い)が必要。

また、移動局と固定局のデータリンクをガチで行い、GPS電波のパルスのズレをカウント
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>日本版 GPSでは数センチの誤差
この文言、何に対して述べているのか、そこよく分かりません。
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よって、
キネマティックをリアルタイムで行い、その結果、そうバカ高くない受信機で数センチの誤差
を達成できる  と読むのか
DGPSでも原理的に数センチの誤差を達成できる
と読むのか、そこがわかりません。

>日本版 GPSでは数センチの誤差
>何を基準にして位置決めできるのか
はやぶさのほうはパスし、GPSによる地球圏(人工衛星含む)の測定のみの回答となります。

GPSによる位置決めは、地球中心に対する座標を求めていることになります。
座標表示方法は複数ありますが、地球中心に対する座標とは、たとえば緯度、経度、標高。
(標高は、地球中心からの距離としたほうが、測定原理に忠実です。)

で、GPSの信号に含まれている内容は、時刻とGPS自身の座標。
よって、GPS受信機の時刻とGPS受信機の時刻信号とのズレ...続きを読む

Qブラックホール

の中には何があるのですか ?
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Aベストアンサー

はじめまして、ブラックホールの中はどうなっているかという問題ですね。

ブラックホールの中の慣性系は光速よりもはやく中心部に落ち込んでいます。
ブラックホールの外側の物体も事象の地平を越えれば、分子は原子に分解し、さらに原子も素粒子に分解され、どんどん中心部の特異点に集まると考えられています。じゃあ特異点に集まったものはどうなるか、どんどん無限小の大きさになっていきます。
特異点は重力が無限大になる、特異点は無限小になる、特異点にいった物質は全く別の宇宙に出現する解もありますが、確実なことは言えません。
また、一般相対論では無限小という解しかでてきませんが、量子力学でいえばはたして無限小というのがありうるかどうかは疑問です。
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何かご質問があれば私の知っている範囲でお答えしますよ。

はじめまして、ブラックホールの中はどうなっているかという問題ですね。

ブラックホールの中の慣性系は光速よりもはやく中心部に落ち込んでいます。
ブラックホールの外側の物体も事象の地平を越えれば、分子は原子に分解し、さらに原子も素粒子に分解され、どんどん中心部の特異点に集まると考えられています。じゃあ特異点に集まったものはどうなるか、どんどん無限小の大きさになっていきます。
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Aベストアンサー

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光の速度と光年について質問です。

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Aベストアンサー

1.
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2.
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永久機関て、3つの惑星があって1つの惑星の周りに2つ速さの違う公転している星があれば、公転している2つの星同士が近づく時に、星の周りに人工衛星の様なものを飛ばしておいて、近づき離れる星の引力を利用して加速して、その加速したエネルギーを電力等の力に変換していけば、半永久的に使えるのではないだろうか?
その内、その人工衛星の数を増やして絶えず加速出来る状況を作っていけば重力を利用した加速による電力を使えないだろうか?
イメージで書いていて分かりにくくてすみません。半永久的にエネルギーを使えるのではないでしょうか?

最近流行りの電力発電装置で潮力発電が近いと思いますが。電力発電装置として考えられないしょうか?

Aベストアンサー

スイングバイという方法で1974年に惑星探査ですでに使われています。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%83%90%E3%82%A4

宇宙探査機が惑星を使って加速する時に、惑星の公転速度が低下するので、この方法は永久機関ではありません。
宇宙探査機の質量は惑星の質量と比べると極僅かにもならないので、一度のスイングバイによる惑星の公転速度の低下が現在の技術で観測できるかどうかは判りませんが…。
でもしつこつ繰り返すと惑星は公転している恒星に落下していきます。


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