ブラックマンゴーホール
冷静に食べ比べてみると、「フルーチェ・アジア マンゴーミックス」（ハウス）よりも「Cook Do マンゴープリン用」（味の素）の方がウマいな。
先日、
銀河中心核の明るさ変動＝ブラックホールの活動−すばる望遠鏡
地球からヘラクレス座の方向に約４０億光年も離れた場所で、中心の明るさが短い間に大きく変わっている銀河を６個発見したと、戸谷友則京都大助教授らが２７日発表した。中心には超巨大なブラックホールがあり、周囲のガスが落ち込む際に光が放出されるが、磁気の影響で明るさが変動している可能性があるという。
国立天文台のすばる望遠鏡（米ハワイ島）を使い、２００３年の５月と６月に観測した成果。この間に４個は急に明るく、２個は暗くなっていた。活発に活動している銀河中心核を赤外線やＸ線ではなく、目で見える光でとらえたのは初めて。
このニュースがやっぱりよくわからん。
中心には超巨大なブラックホールがあり、周囲のガスが落ち込む際に光が放出されるが、
ってことろ。
ブラックホールは光を吸収するんじゃないのかい。
だったら光が見えるわけないと思うのだが……。
Ｎ氏、解説よろしく。(^O^)
てなことを書いたのだが、早速Ｎ氏から解説をいただいた。＼(^O^)／
みなさん興味あるかわからんが(^^;、私はかなりなるほど〜！だったので、往復書簡を御紹介しよう。
長〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜いけど、メールだから引用が多いのだ。そのへんは適当に端折って読んでおくれ。
メールのやり取りを判りやすく見せるのって、どうすりゃいいのかな。
重力源のまわりにガスがあると、当然重力でガスは引きつけられます。 たいていガスは角運動量を持っているので、重力源の近くまで落ちてくると、角運動量保存により重力源のまわりを回転する。 そのためガスの円盤ができます。 # accretion disk という。 この disk の性質によって話はちょっと違うのだが、標準的な disk の場合について言うと、中心に近いガスほど速く回転し、外側はゆっくりまわっているので（ケプラーの法則）、動径方向に速度差が生じます。 速度差があると、粘性によって熱が発生し、内側の速く回っているガスは外側のガスに角運動量を渡して自分はさらに内側に落ち込みます。 このようにして、自分の持っているエネルギーを徐々に散逸させながら、重力源（ブラックホールなど）に落ちていきます。 簡単に言うと、落ちてくるガスはそれ自身エネルギーを持っているので、そのエネルギーを抜いてやらないといつまでもクルクル回りっぱなしで落ちられないわけです。 この場合、熱という形でエネルギーが抜けていくので、ガスがあったまって光り出す、というわけ。 回転ではないけれども、似たような話が星が誕生するときにも起こります。 この場合は重力源があるわけではなくて、ガスの濃いところが己の重力（自己重力）でより集まろうとするんだけど、圧縮により温度が上がるので、ある程度濃くなると、圧力が高くなって潰れられない。 ところが、温度が上昇すると、それにつれて発生する熱も増えるので、エネルギーをうまく逃がしてやることができる。 そうやって星ができることになります。 ちなみにこの記事の重要性は、明るさが変動している、ってことではなくて # 変動自体はずっと昔から知られている それが妙に速く変動する、ってことです。 accretion disk の中で、磁力線がつなぎかわったり（reconnection という）して突発的、局所的に莫大なエネルギーが解放されているのではないか、といったことが考えられているみたいです。いろいろ説はあるようだが。 ということでどうでしょう。 |
| うーん。 よくわからんのは、 >簡単に言うと、落ちてくるガスはそれ自身エネルギーを >持っているので、そのエネルギーを抜いてやらないとい >つまでもクルクル回りっぱなしで落ちられないわけです。 >この場合、熱という形でエネルギーが抜けていくので、 >ガスがあったまって光り出す、というわけ。 ってところ。 私の疑問は、ここで出た光が、どうして（横にブラックホールがあるのにそれに吸い込まれないで）こっち（地球方向？）に出てこれているのかということなのです。 もひとつ同じ部分で質問。 >簡単に言うと、落ちてくるガスはそれ自身エネルギーを >持っているので、そのエネルギーを抜いてやらないとい >つまでもクルクル回りっぱなしで落ちられないわけです。 >この場合、熱という形でエネルギーが抜けていくので、 >ガスがあったまって光り出す、というわけ。 勝手なイメージとしては、何かを中心にぐるぐるとモノが回っていて、そいつは中心に引き付けられているけれどその回っているイキオイ（運動エネルギー？）で中心に近づけない、と。 で、熱を持ってブレーキがかかる（この時光が出る）とイキオイが弱まって、次第に中心に吸い寄せられる……ってな感じなんだろうか？ |
| > うーん。 > > よくわからんのは、 > > >簡単に言うと、落ちてくるガスはそれ自身エネルギーを > >持っているので、そのエネルギーを抜いてやらないとい > >つまでもクルクル回りっぱなしで落ちられないわけです。 > >この場合、熱という形でエネルギーが抜けていくので、 > >ガスがあったまって光り出す、というわけ。 > > ってところ。 > > 私の疑問は、ここで出た光が、どうして（横にブラック > ホールがあるのにそれに吸い込まれないで）こっち（地球 > 方向？）に出てこれているのかということなのです。 えーと、あ、そうか。 エネルギーを抜かないと止まっちゃう半径ってのは、いわゆる事象の地平面よりもずっと外側なのだ。 事象の地平面の半径は、もしブラックホールが回転もなにもしていないと、シュバルツシルト半径というやつになって、それは となる。 G は重力定数 = 6.7 x 10^(-8) (単位は cgs) M はブラックホール質量 c は光速 = 3 x 10^10 cm/s 仮に太陽の2倍の質量がブラックホールになったとすると、 なので、 ( = は厳密でなくて適当ね)。 なので、ものすごく小さい。 次に、r_g で重力と遠心力が釣りあっているとすると、そのときの回転速度は より、(もちろん本当は相対論を使わなければいけないのだが、まあ大雑把な議論ということで) なので、簡単のため v=c としてしまおう。 ここで、(1)角運動量が保存しているとし、(2)半径 R の位置からガスが降ってきたとして、そこでの速度 V を求めてみよう。角運動量の保存から、 従って、 ここで R が木星程度(5AU)としよう。 # つまり、ブラックホールと普通の星が連星になっていて、ここからガスが降っ # てくるものとする。 1AU=1.5 x 10^13 cm なので、簡単のため R= 10^14 cm = 10^9 km としよう。 すると、 っちゅーわけで、木星程度の軌道にいる時に、秒速 1m 程度よりも遅くまわってれば、ようやくなにもせずともブラックホールに突っこめる。 では、その半径でのケプラー速度(V')を求めるとどうなるかというと、 より、 っちゅーわけで、めちゃめちゃ速い。 つまり、よっぽど「そっと」ガスを置いてあげないと、事象の地平面のはるか外側でガスはクルクル回って落っこちれないわけです。 > もひとつ同じ部分で質問。 > > >簡単に言うと、落ちてくるガスはそれ自身エネル > >ギーを持っているので、そのエネルギーを抜いて > >やらないといつまでもクルクル回りっぱなしで落 > >あちられないわけです。この場合、熱という形で > >エネルギーが抜けていくので、ガスがったまって > >光り出す、というわけ。 > > 勝手なイメージとしては、何かを中心にぐるぐると > モノが回っていて、そいつは中心に引き付けられてい > るけれどその回っているイキオイ（運動エネルギー？） > で中心に近づけない、と。 > で、熱を持ってブレーキがかかる（この時光が出る） > とイキオイが弱まって、次第に中心に吸い寄せられる… > …ってな感じなんだろうか？ そうですね。 「熱を持ってブレーキがかかる」というか、「ブレーキがかかるので熱が出る」という方がいいのかな。最初の説明だと、ブレーキってのは半径が違うと回転速度が違うので、粘性によって内側のガスが遅くなる、ってことに対応しています。 原理的には熱にしなくてもいいわけで、たとえばガスの一部がものすごいイキオイで遠くに蹴りとばされれば、そいつが角運動量を持ち逃げしてくれるので残りのガスは落っこちれるわけですが、まあ普通そういうことはないので。 # 惑星系だとたまにそういうことが起こり得ます。 # 木星程度の惑星が3つ以上がると、かなり起こりやすいらしい。 # 太陽系の場合は2つ(木星と土星)しかないので、安定に惑星系が存在できる # らしい。 |
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>> うーん。 >> >> よくわからんのは、 >> >> >簡単に言うと、落ちてくるガスはそれ自身エネル >> >ギーを持っているので、そのエネルギーを抜いて >> >やらないといつまでもクルクル回りっぱなしで落 >> >ちられないわけです。この場合、熱という形でエ >> >ネルギーが抜けていくので、ガスがあったまって >> >光り出す、というわけ。 >> >> ってところ。 >> >> 私の疑問は、ここで出た光が、どうして（横にブラック >> ホールがあるのにそれに吸い込まれないで）こっち（地球 >> す方向？）に出てこれているのかということなので。 > >えーと、あ、そうか。 >エネルギーを抜かないと止まっちゃう半径ってのは、いわゆ >よる事象の地平面りもずっと外側なのだ。 ： >っちゅーわけで、めちゃめちゃ速い。 >つまり、よっぽど「そっと」ガスを置いてあげないと、事象 >かの地平面のはる外側でガスはクルクル回って落っこちれな >いわけです。 すまぬ、式はようかわらんかった。(^^;;;;;; つまり、ガスの場合はこれだとして、これが「光」の場合はどうなるってこと？ 同様に、ブラックホールに「落っこちれない」→「地球方面にも洩れてくる」ってこと？ 「光までも呑み込む」のがブラックホールなんだと思ってるのだが……。 > >> もひとつ同じ部分で質問。 >> >> >簡単に言うと、落ちてくるガスはそれ自身エネル >> >ギーを持っているので、そのエネルギーを抜いて >> >なやらないといつまでもクルクル回りっぱなしで >> >あ落ちられいわけです。この場合、熱という形で >> >エネルギーが抜けていくので、ガスがったまって >> >光り出す、というわけ。 >> >> 勝手なイメージとしては、何かを中心にぐるぐる >> とモノが回っていて、そいつは中心に引き付けられ >> ているけれどその回っているイキオイ（運動エネル >> ギー？）で中心に近づけない、と。 >> で、熱を持ってブレーキがかかる（この時光が出る） >> とイキオイが弱まって、次第に中心に吸い寄せられる… >> …ってな感じなんだろうか？ > >そうですね。 >「熱を持ってブレーキがかかる」というか、「ブレーキ >がかかるので熱が出る」という方がいいのかな。最初の >説明だと、ブレーキってのは半径が違うと回転速度が違 >うので、粘性によって内側のガスが遅くなる、ってこと >に対応しています。 ふむふむ。 これは解ったような気がする。 >原理的には熱にしなくてもいいわけで、たとえばガスの >一部がものすごいイキオイで遠くに蹴りとばされれば、 >そいつが角運動量を持ち逃げしてくれるので残りのガス >は落っこちれるわけですが、まあ普通そういうことはな >いので。 つまり「原理的」には、エネルギーを何らかの方法で減らす？（ちゅうか、変換する、か）であれば何でもＯＫで、考え得るパターン全てで仮説が立て得るってことですね。 ># 惑星系だとたまにそういうことが起こり得ます。 ># 木星程度の惑星が3つ以上がると、かなり起こりやすい ># らしい。 ># 太陽系の場合は2つ(木星と土星)しかないので、安定に ># 惑星系が存在できるらしい。 うーむ……。 昔は３つ以上あって、２つになったから今は安定してるってことなのかもしれんのかな。 |
| > すまぬ、式はようかわらんかった。(^^;;;;;; 僕も書きながら考えていたので。(^^;; # 最後にソレっぽい結論が出て安心した。 # そうでなかったら、一回消して考えなおさなならんかった。(^^;; 見にくいと思いますが、ゆっくり見ればわかると思います。 要は、重力=遠心力、と、(単位質量あたりの)角運動量の保存、R*V = const. だけなので。 > つまり、ガスの場合はこれだとして、これが「光」の > 場合はどうなるってこと？ > 同様に、ブラックホールに「落っこちれない」→「地 > 球方面にも洩れてく る」ってこと？ > > 「光までも呑み込む」のがブラックホールなんだと思 > ってるのだが……。 あ、「光ですら出てこれない」ってのが、事象の地平面の定義です。 なので、r_g (=数km) より外側で発生した光は出てくることが可能です。 熱により発生した光は、(特殊相対論的効果を無視すれば)その場で等方的に光を出すので、ブラックホールに向かって出た光は吸いこまれちゃうけど、そうじゃないものはずっと外側まで到達できる。 > >原理的には熱にしなくてもいいわけで、たとえばガスの > >一部がものすごいイキオイで遠くに蹴りとばされれば、 > >でそいつが角運動量を持ち逃げしてくれるの残りのガス > >は落っこちれるわけですが、まあ普通そういうことはな > >いので。 > > つまり「原理的」には、エネルギーを何らかの方法で減ら > す？（ちゅうか、変換する、か）であれば何でもＯＫで、考 > え得るパターン全てで仮説が立て得るってことですね。 そうですね。 一部の物質（あるいは光）がエネルギーを持ち逃げして、残りがエネルギーを失うことで落っこちる、と。 > ># 惑星系だとたまにそういうことが起こり得ます。 > ># 木星程度の惑星が3つ以上がると、かなり起こりやすい > ># らしい。 > ># 太陽系の場合は2つ(木星と土星)しかないので、安定に > ># 惑星系が存在できるらしい。 > > うーむ……。 > > 昔は３つ以上あって、２つになったから今は安定して > るってことなのかもしれんのかな。 たしか、3つ以上の場合は1つが逃げちゃうだけじゃなくって、そのまわりの小さい惑星が太陽に落っこちてしまうので、地球が存在できなくなるんじゃなかったかな。 # このあたりはうろおぼえ。 # なんせ数値実験の結果だからねえ。 |
| >> すまぬ、式はようかわらんかった。(^^;;;;;; > >僕も書きながら考えていたので。(^^;; ># 最後にソレっぽい結論が出て安心した。 ># そうでなかったら、一回消して考えなおさなならんかっ ># た。(^^;; > >見にくいと思いますが、ゆっくり見ればわかると思います。 >要は、重力=遠心力、と、(単位質量あたりの)角運動量の >保存、R*V =const. だけなので。 ちゅうか、数式の記号自体が理解できないということもある。:-p >> つまり、ガスの場合はこれだとして、これが「光」の >> 場合はどうなるってこと？ >> 同様に、ブラックホールに「落っこちれない」→「地 >> 球方面にも洩れてくる」ってこと？ >> >> 「光までも呑み込む」のがブラックホールなんだと思 >> ってるのだが……。 > >あ、「光ですら出てこれない」ってのが、事象の地平面の定 >義です。 「事象の地平面」ってのが、まずわからんかったです。(^^; つまりは「事象の地平面」は、私が考えている「ブラックホール」そのものってことかなぁ。 >なので、r_g (=数km) より外側で発生した光は出てくる >ことが可能です。 いや、「ブラックホール」そのものではなく、「ブラックホールの影響によって光が出てこれない」範囲を「事象の地平面」というのかな。 ……って、「面」なんすか？？ >熱により発生した光は、(特殊相対論的効果を無視すれば) >その場で等方的に光を出すので、ブラックホールに向かっ >て出た光は吸いこまれちゃうけど、そうじゃないものはず >っと外側まで到達できる。 ふむふむ。 今回観測された光は、そういう、ブラックホールの影響範囲より外にあるので、その影響範囲外に向かっている光はちゃんと進むんだと。で、その一部が地球にも届いていると。 |
| > ちゅうか、数式の記号自体が理解できないということもある。:-p 失礼。(^^;;;; > >> 「光までも呑み込む」のがブラックホールなんだと > >> 思ってるのだが……。 > > > >あ、「光ですら出てこれない」ってのが、事象の地平面の > >定義です。 > > 「事象の地平面」ってのが、まずわからんかったです。(^^; > > つまりは「事象の地平面」は、私が考えている「ブラック > ホール」そのものってことかなぁ。 ええと、そうだと思います。 > >なので、r_g (=数km) より外側で発生した光は出てくるこ > >とが可能です。 > > いや、「ブラックホール」そのものではなく、「ブラックホ > ールの影響によって光が出てこれない」範囲を「事象の地平面」 > というのかな。 > > ……って、「面」なんすか？？ ブラックホールそのものは、ある種の「点」です。 そこでは時空の性質が∞に発散してしまっている(特異点と言う)。 で、そういうところから少し離れたところに、普通は光でさえ外向きに運動できない領域とできる領域を分ける「面」がある。 # 正確には、無限大の時間をかけても無限大の距離離れることができない面 回転もなにもしていないブラックホールの場合は、そういう面が半径 r_g の球殻になっている、というわけ。 「地平面」というのは、外側にいる我々にとっては、その面の内側にある出来事(event, つまり事象)は知ることができない、ということで「地平面」と呼んでいます。 ちなみに変な状況を考えると、事象の地平面なしの特異点があるかもしれない、と言われています。 これを「裸の特異点」と言う。つまり、特異点が地平面におおわれていなくて、見えてしまう。 本当にあるかどうかはいまだ論争中で、「ちゃんと考えると見えなくなるはずだ」という仮説を「宇宙検閲官仮説」と呼んでいます。 つまり、物理学は特異点を隠しているはずだ、と。 # まあこれは余談だが、SF ではたまに出てくる(と思う)。 あと、特異点が点じゃなくて線になっていたりとか考えることもできます。こういう場合、ブラックホールじゃなくて、ブラックストリングと言ったりもします。 > >熱により発生した光は、(特殊相対論的効果を無視す > >れば)その場で等方的に光を出すので、ブラックホー > >ルに向かって出た光は吸いこまれちゃうけど、そうじ > >ゃないものはずっと外側まで到達できる。 > > ふむふむ。 > > 今回観測された光は、そういう、ブラックホールの影 > 響範囲より外にあるので、 > その影響範囲外に向かっている光はちゃんと進むんだと。 > で、その一部が地球にも届いていると。 そうですね。 ある程度近いと、地球には届くんだが、多少曲がって届きます。 「重力レンズ」といううやつね。 |
| >> >なので、r_g (=数km) より外側で発生した光は出てく >> >ることが可能です。 >> >> いや、「ブラックホール」そのものではなく、「ブラ >> ックホールの影響によって光が出てこれない」範囲を >> 「事象の地平面」というのかな。 >> >> ……って、「面」なんすか？？ > >ブラックホールそのものは、ある種の「点」です。 >そこでは時空の性質が∞に発散してしまっている(特異点 >と言う)。 >で、そういうところから少し離れたところに、普通は光 >でさえ外向きに運動できない領域とできる領域を分ける >「面」がある。 ># 正確には、無限大の時間をかけても無限大の距離離れることができない面 > >回転もなにもしていないブラックホールの場合は、そう >いう面が半径 r_g の球殻になっている、というわけ。 > >「地平面」というのは、外側にいる我々にとっては、そ >の面の内側にある出来事(event, つまり事象)は知ること >ができない、ということで「地平面」と呼んでいます。 をををををを！ なるほど〜〜、見えてきたぞ。 話が、ではなく、自分の誤解が見えてきた。(^^; やっぱり、ここで言う「事象の地平面」で囲まれた、（回転してない場合の）球形を、私は「ブラックホール」だと思っていたのだなあ。 だからその外（しかし近く）にある天体から出る光が吸い込まれないのはおかしいと思ってたわけだ。 でもそれは１段？ずれてたわけね。 その関係は「ブラックホール」と、それを囲む「事象の地平面」内の光に当てはめられるべきだったわけだ。 >ちなみに変な状況を考えると、事象の地平面なしの特異 >点があるかもしれない、と言われています。これを「裸 >の特異点」と言う。つまり、特異点が地平面におおわれ >ていなくて、見えてしまう。本当にあるかどうかはいま >だ論争中で、「ちゃんと考えると見えなくなるはずだ」 >という仮説を「宇宙検閲官仮説」と呼んでいます。つま >り、物理学は特異点を隠しているはずだ、と。 ># まあこれは余談だが、SF ではたまに出てくる(と思う)。 なるほどねえ。 でも、私の認識が正しいなら、「事象の地平面」は単なる境界線なんでしょ？ それを「覆われている」と考えるのは、単なる比喩的表現に実体を与えちゃってるんじゃないかと、ちょっと不思議に思ったり。 しかし凄いですな。 うむ。 現実世界を理論として机上で考察できるのが、科学の凄いところっすね。 >あと、特異点が点じゃなくて線になっていたりとか考える >こともできます。こういう場合、ブラックホールじゃなく >て、ブラックストリングと言ったりもします。 ちゅうことは、「ブラックスクエア」とかも存在しうる？？ (^^; > >> >熱により発生した光は、(特殊相対論的効果を無視 >> >すれば)その場で等方的に光を出すので、ブラック >> >ホールに向かって出た光は吸いこまれちゃうけど、 >> >そうじゃないものはずっと外側まで到達できる。 >> >> ふむふむ。 >> >> 今回観測された光は、そういう、ブラックホールの影 >> 響範囲より外にあるので、その影響範囲外に向かってい >> る光はちゃんと進むんだと。で、その一部が地球にも届 >> いていると。 > >そうですね。 >ある程度近いと、地球には届くんだが、多少曲がって届きます。 >「重力レンズ」といううやつね。 なるほど。 光は重力で曲がるんだよね。 ちゅうことは、光の曲がり具合でブラックホールの存在を予想することもできるのかな。 ん？ いや、光が曲がっちゃうと、要は座標が違っちゃうようなもんで、私たちには曲がってるかどうか確認できない？ いや、それも違うな……あれれれ？？ むむむ。やめとこう。(^^; |
| > なるほど〜〜、見えてきたぞ。 > > 話が、ではなく、自分の誤解が見えてきた。(^^; > > やっぱり、ここで言う「事象の地平面」で囲まれた、 > （回転してない場合の）球形を、私は「ブラックホール」 > だと思っていたのだなあ。 なるほど。 しかし、そういう誤解はたしかに多そうだ。 大体「ホール」という名前が良くないよなあ。 > だからその外（しかし近く）にある天体から出る光が > 吸い込まれないのはおかしいと思ってたわけだ。 > > でもそれは１段？ずれてたわけね。 > その関係は「ブラックホール」と、それを囲む「事象 > の地平面」内の光に当てはめられるべきだったわけだ。 そのとおり! > >ちなみに変な状況を考えると、事象の地平面なしの特異 > >点があるかもしれない、と言われています。これを「裸 > >の特異点」と言う。つまり、特異点が地平面におおわれ > >ていなくて、見えてしまう。本当にあるかどうかはいま > >だ論争中で、「ちゃんと考えると見えなくなるはずだ」 > >という仮説を「宇宙検閲官仮説」と呼んでいます。つま > >り、物理学は特異点を隠しているはずだ、と。 > ># まあこれは余談だが、SF ではたまに出てくる(と思う)。 > > なるほどねえ。 > > でも、私の認識が正しいなら、「事象の地平面」は単なる > 境界線なんでしょ？ はい、そうです。 > それを「覆われている」と考えるのは、単なる比喩的表現 > に実体を与えちゃってるんじゃないかと、ちょっと不思議に > 思ったり。 あー、それは一般相対論を学習しはじめの人がよく誤解するのの「もと」だな、実際。 地平面ってのは、ブラックホールから十分遠方(距離が無限大)にいる人から見て、光が届かないところと定義されるわけですが、ここで無限大が出てくるように、式の上ではなにか変なことになってるわけです。 だから、この面上で、物理的に変なことが起きていると誤解されることが多い。 しかし、これはあくまでも「十分遠方の人から見て」変になっている(光が出てこれなくなっている)のであって、たとえばブラックホールに吸いこまれつつある人にとっては、面を通過してもなにも起こらない。 物理的に本当に変になっているのは、まんなかの特異点だけなんだよね。 なので、「十分遠方の人にとって」しか、「覆われている」とは見えないので、その前提条件をはっきりさせないとわけわからんわね。 > しかし凄いですな。 > > うむ。 > > 現実世界を理論として机上で考察できるのが、科学の > 凄いところっすね。 たしかに地上の理論を天の現象に当てはめて物事を理解できる、ってのは、科学の本領発揮かもしれんですな。 > >あと、特異点が点じゃなくて線になっていたりとか考え > >ることもできます。こういう場合、ブラックホールじゃ > >なくて、ブラックストリングと言ったりもします。 > > ちゅうことは、「ブラックスクエア」とかも存在しうる？？ > (^^; うーん、どうだろう。(^^;; 原理的には作れるかもしれないけど…難しそうだな。 たとえば点ってのは対称性が高いからできやすそうだけど、四角は方向をどうするかとか、隅をとんがらせるのはどうするか、とか、ややこしそうだ。(^^;; > >ある程度近いと、地球には届くんだが、多少曲がって届 > >きます。「重力レンズ」といううやつね。 > > なるほど。 > > 光は重力で曲がるんだよね。 そうです。 もっとも、一般相対論の立場では、光はいつもまっすぐ進むんだが、空間が歪んでいると、あたかも曲がって進んでいるように見える、ってことになりますが。 > ちゅうことは、光の曲がり具合でブラックホールの存 > 在を予想することもできるのかな。 ピンポーン!! > ん？ いや、光が曲がっちゃうと、要は座標が違っち > ゃうようなもんで、私たちには曲がってるかどうか確認 > できない？ いや、それも違うな……あれれれ？？ > > むむむ。やめとこう。(^^; 難しいことを言いだすと、本当に曲がってきたのか、もとからそうなのかはわからないんだけど、でも現実にはありそうもない形状とか分布をしていたら、それはおそらく重力レンズで曲げられている、と解釈できます。 たとえば、「アーク」と呼ばれるんだが、銀河がめちゃくちゃひきのばされて、しかも弓状に曲がっているのが時々観測されます。これは、その銀河の手前にある重力源によって曲げられていると解釈するのが自然。 # ただし、この場合はブラックホールではなくて、大きい銀河が手前にあって、 # それで曲げられるのだけれども。ブラックホールまでいかなくても、重いも # のがあればいいわけで。 あと、似たような天体が2つとか3つ、すぐ近くに見つかったりもする。 で、そいつらの光のスペクトルを調べたり、時間変動を調べたりして、似たようなものだったら、重力レンズのために本当は一個なんだけど複数に見えているのだ、とか言えるわけ。 まあ、そういうわけでブラックホールそのものの検出は結構難しいのですが、 (^^:; 重力源を検出するという意味では非常に有用で、重要なのが重力レンズなんです。 |
| >> やっぱり、ここで言う「事象の地平面」で囲まれた、（回転してない場合の）球 >> 形を、私は「ブラックホール」だと思っていたのだなあ。 > >なるほど。 >しかし、そういう誤解はたしかに多そうだ。 >大体「ホール」という名前が良くないよなあ。 これはまじ、名前がよくない。 ちゅうても恐らく科学用語というよりはＳＦ由来の用語なんだろうな、と勝手に推測。 >> だからその外（しかし近く）にある天体から出る光が吸 >> い込まれないのはおかしいと思ってたわけだ。 >> >> でもそれは１段？ずれてたわけね。 >> その関係は「ブラックホール」と、それを囲む「事象の >> 地平面」内の光に当てはめられるべきだったわけだ。 > >そのとおり! やはり……。(^^; >地平面ってのは、ブラックホールから十分遠方(距離が無 >限大)にいる人から見て、光が届かないところと定義され >るわけですが、ここで無限大が出てくるように、式の上で >はなにか変なことになってるわけです。だから、この面上 >で、物理的に変なことが起きていると誤解されることが多 >い。しかし、これはあくまでも「十分遠方の人から見て」 >変になっている(光が出てこれなくなっている)のであって、 >たとえばブラックホールに吸いこまれつつある人にとって >は、面を通過してもなにも起こらない。物理的に本当に変 >になっているのは、まんなかの特異点だけなんだよね。 > >なので、「十分遠方の人にとって」しか、「覆われている」 >とは見えないので、その前提条件をはっきりさせないとわけ >わからんわね。 うむ。 この場合は「中途半端に遠くにいる人」にはどう見えるのかなあ。 >> >あと、特異点が点じゃなくて線になっていたりと >> >うか考えることもできます。こいう場合、ブラッ >> >クホールじゃなくて、ブラックストリングと言っ >> >たりもします。 >> >> ちゅうことは、「ブラックスクエア」とかも存在し >> うる？？ (^^; > >うーん、どうだろう。(^^;; >原理的には作れるかもしれないけど…難しそうだな。 > >たとえば点ってのは対称性が高いからできやすそうだけど、 >四角は方向をどうするかとか、隅をとんがらせるのはどうす >るか、とか、ややこしそうだ。(^^;; とりあえずストリングスを平行移動からはじめてみよう。(^O^) >> >ある程度近いと、地球には届くんだが、多少曲がっ >> >て届きます。「重力レンズ」といううやつね。 >> >> なるほど。 >> >> 光は重力で曲がるんだよね。 > >そうです。 >もっとも、一般相対論の立場では、光はいつもまっすぐ進むん >だが、空間が歪んでいると、あたかも曲がって進んでいるよう >に見える、ってことになりますが。 それって、あれだよね。 歪んだ空間の、その「真っ只中にいる人」には、自分がいる空間が歪んでいるかどうかわからないってことだよね？ ちがう？ >> ちゅうことは、光の曲がり具合でブラックホールの >> 存在を予想することもできるのかな。 > >ピンポーン!! をを！ >> ん？ いや、光が曲がっちゃうと、要は座標が違っ >> ちゃうようなもんで、私たちには曲がってるかどうか >> 確認できない？ いや、それも違うな……あれれれ？？ >> >> むむむ。やめとこう。(^^; > >難しいことを言いだすと、本当に曲がってきたのか、も >とからそうなのかはわからないんだけど、でも現実には >ありそうもない形状とか分布をしていたら、それはおそ >らく重力レンズで曲げられている、と解釈できます。 > >たとえば、「アーク」と呼ばれるんだが、銀河がめちゃ >くちゃひきのばされて、しかも弓状に曲がっているのが >時々観測されます。これは、その銀河の手前にある重力 >源によって曲げられていると解釈するのが自然。 ># ただし、この場合はブラックホールではなくて、大きい ># 銀河が手前にあって、それで曲げられるのだけれども。 ># ブラックホールまでいかなくても、重いものがあればい ># いわけで。 なるほど。 ちなみに、これはまあ、素朴な疑問なのだけれど。 「ある重力源によって曲げられている」という解釈は、つまり「ある重力源によって引っ張られている」という解釈なんだろうと思うんだけど、逆に「ある重力源によって遠ざけられている」というような性質のものって、存在しないんだろうか？ >あと、似たような天体が2つとか3つ、すぐ近くに見つか >ったりもする。で、そいつらの光のスペクトルを調べたり、 >時間変動を調べたりして、似たようなものだったら、重力レ >ンズのために本当は一個なんだけど複数に見えているのだ、 >とか言えるわけ。 ええええええええええええええええええええええええええ？？？？ 蜃気楼みたいな感じ？？？ それ面白い。(^O^) |
| > >なるほど。 > >しかし、そういう誤解はたしかに多そうだ。 > >大体「ホール」という名前が良くないよなあ。 > > これはまじ、名前がよくない。 > > ちゅうても恐らく科学用語というよりはＳＦ由来の用 > 語なんだろうな、と勝手に推測。 名付親は誰なんだろうなあ。 きっと SF だとは思うけど…。 ちなみに、ブラックホールが浸透するまでは、コラプサーと呼ばれてました。 # ランダウ-リフシッツの教科書とかにはそう書いてある。 コラプス(collapse)ってのは、自己重力によって、自分自身がギュッと潰れてしまうことを言うんですが(たとえばひろがったガスから密度の濃いところが重力で集まって星を作るのも collapse と言う)、潰れたやつ、って意味でそう付けたんだろうなあ、きっと。 > >なので、「十分遠方の人にとって」しか、「覆われて > >いる」とは見えないので、その前提条件をはっきりさ > >せないとわけわからんわね。 > > うむ。 > > この場合は「中途半端に遠くにいる人」にはどう見える > のかなあ。 ブラックホールと観測者が同じ慣性系(つまり相対運動をしていない)にいると、よほど近付かないかぎり変わらないと思います。 運動してると、えーとどうなるんだっけ？ (^^;; 特異点静止系から見て地平面ができる位置が決まるので、結局一緒かなあ…？ ちょっと自信ない。(^^;; > >> ちゅうことは、「ブラックスクエア」とかも存在 > >> しうる？？ (^^; > > > >うーん、どうだろう。(^^;; > >原理的には作れるかもしれないけど…難しそうだな。 > > > >たとえば点ってのは対称性が高いからできやすそうだ > >けど、四角は方向をどうするかとか、隅をとんがらせ > >るのはどうするか、とか、ややこしそうだ。(^^;; > > とりあえずストリングスを平行移動からはじめてみよう。 > (^O^) (^^;; でも、日本には相対論を専門にやってる人が多くって # 世界的に見ても異常に多いと思う 中には非現実的(=ありそうもない)状況設定をたてて計算する人もいるから、案外ブラックスクエアも考えられてるかも。(^^;; > >もっとも、一般相対論の立場では、光はいつもまっす > >ぐ進むんだが、空間が歪んでいると、あたかも曲がっ > >て進んでいるように見える、ってことになりますが。 > > それって、あれだよね。 > > 歪んだ空間の、その「真っ只中にいる人」には、自分が > いる空間が歪んでいるかどうかわからないってことだよね？ > ちがう？ そうですね。常に、局所的には慣性系(重力を感じない)を設定できる、というのに相当してると思います。 > ちなみに、これはまあ、素朴な疑問なのだけれど。 > > 「ある重力源によって曲げられている」という解釈は、つ > まり「ある重力源によって引っ張られている」という解釈な > んだろうと思うんだけど、逆に「ある重力源によって遠ざけ > られている」というような性質のものって、存在しないんだ > ろうか？ 重力は万有引力とも言うくらいだから、引っ張られる力しかないんだよねえ。 遠ざける、ってことになると、(少なくとも式の上では)負の質量を考えないといけない。 電磁気力だと、正負の電荷があるから、引っ張りあったり遠ざけたりするけど。 ただし、一見遠ざけられているように見える場合もあります。たとえば潮汐力。 月に近い側の海の水と遠い側の水は、月の重力のせいで遠ざけられるからね。 これは近いほど強く重力が働くので、近いところと遠いところが離されてしまうのですな。 # なので、ブラックホールに吸いこまれた人は、おそらく引きのば # されてちぎれてしまうでしょう。(^^;; > >あと、似たような天体が2つとか3つ、すぐ近くに見 > >つかったりもする。で、そいつらの光のスペクトル > >を調べたり、時間変動を調べたりして、似たような > >ものだったら、重力レンズのために本当は一個なん > >だけど複数に見えているのだ、とか言えるわけ。 > > ええええええええええええええええええええええええええ？？？？ > > 蜃気楼みたいな感じ？？？ > > それ面白い。(^O^) そう、まさにそのとおり。 海外の啓蒙書っぽいので、cosmic mirage とかいう本もあったと思う。 |
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