![見出し画像](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/11000671/rectangle_large_type_2_c402fd531c3e17f44b683845852b5fa0.jpeg?width=1200)
疑問ノート#5 ブラックホールの中を観測するにはどうしたら良いのか?
昨日?かな。人類史上初めてブラックホールの撮影に成功したっていうニュースが話題になってましたね。
僕も昔から宇宙好きで、なんなら大学は物理系の学部だったのでめちゃくちゃストライクなニュースなんですが、今回の疑問はそれに合わせた内容です。
「ブラックホールの中を観測するにはどうしたら良いのか?」
ブラックホールは重力が大きすぎて光すらトラップされて出てこれないみたいです。天体の観測というと、天体から発せられる何らかの電磁波をキャッチするのが一般的ですが、ブラックホールだとそれができません。
なので、普通の方法では観測できない。
探査機を中に突入させても同じで、ブラックホールの中に入った探査機から電磁波で送られてくるデータも大きすぎる重力のせいで届かない。
ならどうするか?
「めちゃくちゃ長いケーブルの先端にカメラつけて落とせば良いのでは?」
実際にどのくらいの長さが必要かはわかりませんが、数百kmとか数千kmとか、もしかしたら数億kmかも。
あと、この方法だとブラックホールの中でケーブルがちぎれないかな?という疑問もあります。
相対性理論(一般の方かな?)によれば、移動速度が光の速さに近づくにつれて時間の進みが遅くなるらしいです。例えば光速の半分の速さで移動すると時間の進みは13%遅くなり、光速の99%の速さだと87%も遅くなります。
ちなみに、理論上は光速になると時間は停止してしまうようです(時間の進み方の遅れが無限になるから)。
同様に、重力が強いと時間の進み方も遅くなるっぽいです。これについては映画インターステラなんかで描かれてますね。
「ケーブルがちぎれるのでは?」とは別の疑問もあります。
ケーブルの中を通って送られてくるデータもブラックホールの中の重力のせいで進みが遅くなると思いますが、データは電気信号で送られてくるのでかなり速いスピードだと思います。どのくらい速いかはわかりませんが(誰か詳しい人教えてください)。
また、何となくのイメージですがブラックホールも大きさがあって中心部(と言って良いのかどうかは不明)の方が重力が強く、端っこ(があるかも不明)の方が弱そうです。つまり端っこの方が時間の進み方の遅れが小さそう。
なので、端っこらへんはこの方法で観測できないかな?
これ書いてて思ったんですが、ブラックホールって「ここから先がブラックホールだよ!」みたいな境目とかあるんですかね?(イベントホライズンとは違う?)
まぁそれを言い出すと他の天体でも同じなんですが、ブラックホールの場合は境目がよくわからなそうです。
皆さんだったらどうやってブラックホールの中を観測しますか?これを読んだ方はぜひコメント欄にコメントください。
追記
ツイッターでこんなつぶやきを発見。
https://t.co/JP0TZHUi9R
— Dr. Akio Tomiya(BNL,NY) (@TomiyaAkio) April 15, 2019
相対論に従うと光は、常に光速で"真っ直ぐ"進むというのと、質量があると時空が歪む、という2点が重要です。光は、時空に対して常に"まっすぐ"進みます。質量があると時空が歪むので、内側からまっすぐ進んでも出られない境界があります(事象の地平線)。(続く)
ブラックホールの大きすぎる重力で、時空が歪み、イベントホライズンより先に行くとその歪みのせいで光すら出てこれないってことですね。
大学で少しやった相対論の話を思い出してきましたw
初めましてヒロです。勉強プロデューサー/コーチ:Lv50。無人島:Lv2。サバイバル:Lv2。YouTuber:Lv1。ブログ:Lv3。Twitter:Lv5。Note:Lv2。Lvは全て自称です。