宇宙サイズのアナログ時計があったとして

質問

宇宙サイズのアナログ時計があったとして
秒針の先は光速を超えない場合どうなるのですか？

２πｒ＞30ｋｍ*60　ｒは秒針の長さとします。

回答No.3

breakfaster

No.2です。

天体のようなものは剛体ではなく、流体として扱うべきで、
とくに高密度・高重力場における天体の振る舞いは一般相対論的流体力学の支配する世界となっています。
これを解析的に解くことはできないので、数値相対論とよばれるコンピュータシミュレーションを用いた研究が近年盛んな領域になっているようです。

それによると、高速回転する中性子星のようなものの場合、おっしゃるように、
天体そのものの回転とは別に内部的な回転（差動回転、流体力学でいうところの渦度）が生じるようです。
このような天体では、遠心力で外側に向かって角運動量が散逸することで天体の形がゆがみ、
それによって天体の半径が広がることで安定化するようです。
また別の場合には重力波によってエネルギーと角運動量が持ち去られ、安定化することも起きるだろうと考えられています。

ブラックホールの場合は、事象の地平より内側は隔離された空間なので、中の様子を考えることは意味がなく、
質量と角運動量（と電荷）のみが周囲の空間に影響を与えます。
一方、ブラックホールの外部から落ち込んでいく物質は一般に角運動量をもっているわけですが、
これは落ち込んでいく過程で光速度近くに達することでそれ以上落ち込むことができなくなり、
いわゆる「降着円盤」を形成します。
その状態では物質は非常に高い温度になるので電磁輻射によってエネルギーと角運動量を失うことにより、ブラックホールに落ちていきます。

参考文献　柴田大「一般相対論の世界を探る－重力波と数値相対論」（東京大学出版会）

回答No.2

breakfaster

おそらく、秒針の先は高速を超えられないのだとすると、どうなるか、
ということを聞きたいのだと思いますが。

秒針の材料は剛体ではありえませんから、
中心部が動くとき、その動きが外へ向かって伝わっていくわけで
しなるような動きになる、と理解すればいいでしょう。
物質を変形による力が伝わる速さはだいたい（その物質の）音速程度です。

補足

ありがとうございます。
ご回答いただいた解釈であっています。

時計の針の場合はしなるといったような考えでいい気がします。

さらに質問です。
大きな天体の場合　ブラックホールとか大質量の天体が

先の質問と同じような半径と自転速度を持つ場合は

半径によって自転速度に影響が出たり、中心部に向けてゼンマイが巻いているようにねじれるのでしょうか？

回答No.1

Tacosan

質問の意味がわかりません.
無視して「秒針の先が光速を超えることはありません」でいい?