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アインシュタインリングって存在するのでしょうか？
Tacosanの回答
- Tacosan
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ああ, 金環食で説明するのは間違ってる気もしてきた. 以下面倒なので観測者と (重力) レンズ, それに観測対象は 1直線上に載っているものと仮定します. で, 「レンズ」ってのは結局「目標とする光学特性に合うように屈折率を分布させたもの」なので, 「屈折率をしかるべく変化させた平板」と思って構わない. このとき普通のレンズであれば, 屈折率の分布を適当に変えるだけで「点光源の像をリング状 (+ 点光源から直接くる光)」にすることができます. たとえば, 中心ほど屈折率が大きいように連続的に分布させたとすれば ・まっすぐくる光はレンズの屈折率に関係なく観測者に届く ・ちょっとそれた光は「屈折率の大きいところ」を通るので大きくそれて観測者には届かない ・屈折率は連続的に分布しているので, 光の「それた度合い」は「まがった光が観測者と観測対象を結んだ線と交差する位置」に連続的に影響し, 光がそれるほど交差する位置は遠くなる ・ということで, 「適切にそれた光」のみがちょうど観測者に届く となって, リング状の像を作ることができそう. 逆に「中心部は屈折率が小さく, 中間で最大になってさらに外ではまた小さくなる」ようなレンズを使えば, リング状の像を 2つ作ることもできそうです. つまり, 工夫すれば光学レンズであっても「リング状の像を作る」こと自体は (少なくとも思考実験では) 可能です. 重力レンズだと「屈折率の分布」は「質量の分布」に依存するのでひと手間かかるけど, うまい分布になっていればリング状の像を作ることも不可能ではないです. まあ, 光学レンズについては #17 で既出ですが.
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補足
ご回答ありがとうございます。 ＞工夫すれば光学レンズであっても「リング状の像を作る」こと自体は (少なくとも思考実験では) 可能です. はい。納得しました。 ＞重力レンズだと「屈折率の分布」は「質量の分布」に依存するのでひと手間かかるけど, うまい分布になっていればリング状の像を作ることも不可能ではないです はい、納得しました。 でも。。。 ブラックホールでもうまい質量分布になっていればリング状の像を作ることも可能と理解しましたが、一般に説明されているアインシュタインリングより、はるかに多くのブラックホールが確認されているはずですが、現在のところ真ん中に穴のあいた銀河や、恒星は見つかっていないんですよね？ つまり、物理法則的に自然界ではそのような質量分布はあり得ないのではないでしょうか？ アインシュタインリングは存在するのでしょうか？ 余談ですが前回の回答で ＞正直, これを書くべきか, それとも放っておいて本人が混乱するのを生暖かい目で見守るべきか悩んだくらい. とお書きになってますが、悩むほど真剣に回答されなくても結構ですよ。 そのお気持ちだけいただいておきます。別に混乱はしませんよ。 あるがままを理解するだけです。 それに、私は確立的には70万分１か、それ以上に稀な超規格外人物のようですので、市役所でちょっとした手続きをしようとしたら、関係省庁まで問い合わせをしなければ対応不能だったり、一月の残業２５０時間以上を半年し、１人で１６人分の仕事していることにも気付かずに期限通りにプログラムを作り上げたり、とっくに２，３回過労死していてもおかしくない人なので、何処で、どのような対応がされても、されなくても、混乱もしないし、焦ったり、嘆いたり、落ち込んだりすることはありません。とても頑丈にできている規格外人物です。 他人に言わせると、狂人か天才のどちらかしかあり得ないらしいです。 自分では普通の人だと思ってますけどね。 もっとも、狂人は自分が狂ってることが分からないらしいですが。ＷＷＷ