- 締切済み
人間がブラックホールに吸い込まれたら
人間がブラックホールに吸い込まれたら 潮汐力により身体が千切れるそうですが 下に引っ張られるのはブラックホールの重力によるものだと思いますが 反対側に引っ張られるのは何故ですか? また、質量の大きいブラックホールに入ると 外からは止まっているように見えるそうですが 何故時間の流れが遅くなるのですか? 重量が大きいなら急速に落下していくのだと思うのですが
- omotimotti
- お礼率83% (182/219)
- 天文学・宇宙科学
- 回答数8
- ありがとう数4
- みんなの回答 (8)
- 専門家の回答
みんなの回答
- 雪中庵(@psytex)
- ベストアンサー率21% (1064/5003)
固体を成す物体の落下速度は、その質量の重心における ものであり、引力源に近い方は、より早く落ちるべきであり、 遠い方はゆっくり落ちるべきなのです。 それは、「固体を成す」と考えず、粒子の集まりだと考えれば 分かりやすいでしょう‥‥引力源に近いものが早く落ちる、 ていうだけの話で。 時間の流れが遅くなるのは、そのブラックホールの外にいる 観察者にとって、です。 自由落下している観察者にとっては、いつも通りです。 重力場(一般相対性理論)だと考えると難しく感じますが、 「重力場において止まる事は、運動している事」だと考え れば、「相対的に運動している物体の時間は遅れる」という 特殊相対性理論の延長で考える事ができます(ちなみに 重力落下速度は質量や密度によらず一定です)。
- 植松 一三(@jf2kgu)
- ベストアンサー率32% (2268/7030)
反対に引っ張られる力は、 慣性の法則の科の性ア有りますね 物体は一定のスピードを維持しようとしますが、 引っ張られればひっぱられた方は、加速するが、引っ張られていない方は慣性の法則で スピードを維持しようとして、結果的に、引き伸ばされることに成るのではないでしょうか
- Hayashi_Trek
- ベストアンサー率44% (366/818)
エクセルで計算してみました。 身長2mの人が足からブラックホールに落ちていく場合を考えます。 太陽質量の5倍のブラックホール。 そのシュヴァルツシルト半径は、約15km。 ブラックホール中心からの距離と、頭にかかる引力と足にかかる引力の差を計算して、g(地球の重力)の何倍かを示すと 100000kmのとき、0.0003倍。 50000kmのとき、0.002倍。 20000kmのとき、0.03倍。 10000kmのとき、0.3倍。 5000kmのとき、2倍。 4000kmのとき、4倍。 3000kmのとき、10倍。 2000kmのとき、34倍。 1000kmのとき、270倍。 500kmのとき、2200倍。 200kmのとき、34000倍。 100kmのとき、270000倍。 つまり、10000kmのときは体重の0.3倍の重りを足に付けてぶら下がっているような状態なのに 5000kmで2倍、3000kmで10倍、1000kmでは体重の270倍の重りが足にぶらさがっているような感じになります。
- E-1077
- ベストアンサー率25% (3258/12621)
そもそもブラックホールの定義と機能がわからない限り明快な解答は出ないでしょうね。 本当に「吸い込み」なのか 「掃出し」なのか それとも単に「通り道」に過ぎないのか 出口がビックバンだから、終点もあるだろうというのが天文学者のいうことで、確かにブラックホールだと思われる物質の存在も確認されていますが・・・・。 宇宙が本当の意味で無重力じゃないし、無空間でもないのだから、質量と落下の法則は地球上の「重力」がある上での話で合って、時間軸が果たして何次元に相当するのかを考えないと・・・・・。 下に?ってところが怪しいですよ。上も下もないでしょう?吸い込まれる本人にはあるかもしれないけれど。 ジェットコースターでGがかかっても反対方向へのGも同時に存在するから落ちない。 のと同じじゃないかな。これも地球上の「G」があるとしての仮定にすぎないけれど・・・・。
- multi-otaku
- ベストアンサー率50% (10/20)
『人間がブラックホールに吸い込まれたら潮汐力により身体が千切れる』 例としてはおもしろいですが、現実的に無理な仮定すぎて、そういう仮定をとる本や人は???だと思います。 ブラックホールの大きさや重力の大きさを無視しています。ブラックホールは結構大きく直径6kmくらいだと言われています。 近づくと重力の大きさから考えて、千切れる暇もなく一瞬(量子力学上ゼロ。量子力学を考えなければ無限小)にしてばらばら(素粒子より小さく)になるでしょう。
ブラックホールのように大きな重力だけではなく、地球を含めた球対称の質量が重力源の場合、近いほど重力は強く、離れるほど重力は弱くなります。地球でも地表面と上空4万kmでは重力の強さは段違いです。 それが非常に高密度で小さく固まった物質による重力ですと、それに近づくほどに一定の距離差でも、重力の差は大きくなります。 ブラックホールの中心では、大きさ0で密度無限大の特異点が重力源になっています。自由落下で落ちて行くと、身長ほどの差でも大きくなります。もちろん、近い位置で大きく、離れた位置で弱いです。 足元から落ちて行くとして、足元に掛かる重力は大きく、したがって速く落ちようとし。頭は足元より重力が弱いため、ゆっくりと落ちます。すると身体は引き延ばされてしまいます。 時間の流れは重力が強いほど、遅くなります。これは遠方からブラックホールを眺めた場合に言えることです。 もちろん、重力が強いほど、速く落ちようとします。しかし、速度とは「移動距離÷時間」です。 ブラックホールに対して静止した遠方から見ていて、ブラックホールの表面とされる「事象の地平面」に近いほど、時間の流れが遅くなり、事象の地平面では時間が停止してしまいます。 この時間の流れの遅くなり方が、半端ではありません。ブラックホールに落ちて行く物体に正確な時計が取り付けてあるとして、その時計の進み方はどんどん遅くなって行きます。 ものすごく事象の地平面に近づくと、遠方静止から見て、1ミリ落ちるごとに、遠方で見た時間では1年、100年、1000年、1万年とになっていき、時間が事象の地平面にたどり着くには無限大の時間がかかります。 しかし、落ちて行く物体からしたら、有限の時間で事象の地平面と通り過ぎます。ただし、外界を観測すると、外界では無限大の時間が経過してしまうことも分かります。 さらに、自由落下で事象の地平面を通り抜けた後、中心部まで自由落下するときも、落ちて行く物体にとっては有限の時間ですが、外界ではもう一度無限大の時間が経過します。 外界の立場に戻って言えば、ブラックホールに落ちて行く物体が事象の地平面にたどり着くのは無限大の時間の後で、さらに中心に到達するのはもう一度無限大の時間がかかります。
- skip-man
- ベストアンサー率22% (344/1529)
素人で知識は古い物です。後で詳しい説明が有ると思います。 素人の回答のほうが分りやすいかもしれないとおもい、書き込んでます。 >>反対側に引っ張られるのは何故ですか?<< ・身体の位置に対しての重力の影響に,ものすごい時間差が生じるので, 頭から背筋を伸ばして落ちるとすると,頭には凄い重力がかかっているが,足にはそれほどかかっていない。 それで,頭側は凄い力で引っ張られるが,足の方は,その場に留まろうとする力が働いているので,身体が両側から引っ張られるようになってしまう。 >>外からは止まっているように見えるそうですが何故時間の流れが遅くなるのですか? 重量が大きいなら急速に落下していくのだと思うのですが<< ・外から見るので,光も脱出出来ないほどの重力なら、動いている状態を観測出来ない。 観測出来ても,時間がかかり,一回の瞬きが数十分とかの時間に間延びしてしまう。 そのことを止まって見える。と呼んでいるのだと思います。
- sailor
- ベストアンサー率46% (1954/4186)
反対側に引っ張られるのではないんですよ。ブラックホールのような強烈な重力になると人間の身長程度でも近い側と遠い側で働く重力が大きく変わってしまうんです。頭と足にかかる重力が大きく違うと、それぞれに働く加速度も大きく違ってくることになりますよね。したがって頭から落ちたとすると、頭に働く加速度と足に働く加速度では頭に働く加速度のほうが大きくなるため、結果として頭を強く引っ張られたときのような力が働くのです。逆方向の力が働いているのではなくて、どちらもブラックホールに引き込む方向の力がかかっているんですけど、その強さに大きな差があるということです。 とまって見えるほうの理由はわかりませんのでほかの方の回答をお待ちください。
関連するQ&A
- ブラックホールについて
物理学に対しは全くの素人なので、まさに幼稚な質問ですが、相対性理論などの本を読むと、このような記述があります。 ある物体がブラックホールの周囲にある「事象の境界面」に近づくのを、十分に離れた観測者から見ると、ブラックホールの強大な重力のために、落下する物体の時間は遅れて観測される。その物体が「事象の境界面」に達すると、その物体の時間は止まり、その物体は永遠にそこに張り付いているように見える。(実際は光の波長が引き伸ばされて目には見えない) そこで疑問に思ったのですが、観測者からは、その物体はいつまでもブラックホールの「事象の境界面」に留まり、それ以上は落下しないように見える。ということは、ブラックホール本体には永遠に物体が落ち込まないので、ブラックホールはいつまでたっても「太らない(質量が増えない)」ように見える、ということになるのでしょうか。よろしくお願いいたします。 、
- ベストアンサー
- 物理学
- ブラックホールができるときに反発力は働きますか。
ブラックホールに質点が自由落下するときの運動とブラックホールになろうとして中性子星が収縮しているときのその天体の表面の一点の運動は同じですか。違いますか。 ブラックホールに自由落下するときの物体には、ブラックホールからの重力だけが働いています。 ところで、地球や太陽などの表面は、重心からの重力に引かれる力と、天体の内部の反発力が釣り合って、収縮せずに安定しています。 で、ブラックホールができようとするときは、内部の反発力よりも重力の方が勝って、際限なく収縮していきます。 この反発力の正体は「強い力」「弱い力」「電磁気力」だと思います。それらによる反発力よりも重力が勝る場合にブラックホールになるのだと思います。 で、それらの力よりも重力が勝った段階でも、まだ、それらの力は「収縮させまいとする力」として働いているのでしょうか。それとも、重力が勝った段階で、それらの力は働かないに等しい状態になるのでしょうか。 後者だとすると、自由落下と同じになると思います。前者だとすると自由落下よりも動きが緩慢になると思います。
- 締切済み
- 天文学・宇宙科学
- ブラックホールと恒星の重力
星などの物体がおよぼす重力の影響は、 その物体の中心からの距離と質量で決まるという認識でいるのですが、 ブラックホールのもとになるような恒星の中心部分では、 ブラックホールと同じ重力があるのでしょうか? とすると、大きな恒星の中心からは、 光や物質がでてこれなくなると思うのですが? 初歩的なことを聞いているのでしょうが、 どなたか教えていただければ幸いです。
- ベストアンサー
- 物理学
- ブラックホールの大きさについて
ブラックホールの大きさについて 大質量の恒星が超新星爆発した後、自己の重力によって無限に収縮していき、やがて密度無限の特異点となる。 これがブラックホールであるということですが、つまりブラックホールとは点であり、直径などの概念はないのでしょうか? よく大きさは云々と書いてありますが、これはシュバルツシルト半径の大きさのことと考えてよろしいのでしょうか?
- ベストアンサー
- 天文学・宇宙科学
- ブラックホールの成長と蒸発について
ブラックホールの事象の地平面を超えた物は決して脱出することはできません。 ブラックホールはホーキング放射により質量を失い(外部から何か吸い込み続けない限り)有限時間で蒸発すると言われています。 ですがこの性質においていくつか疑問点があります。 まだまだ仮設の多い段階の分野ですので「一般的にこう考えられる」「こういう仮説がある」などでかまいません。また複数の意見もOKです。 問題を単純化するため電荷と回転を持たないシュヴァルツシルト・ブラックホールとして考えます。 空間が重力によってゆがむと十分に離れた系からみると時間が遅くなるよう観測され、ブラックホールに落下する物質は接近に従い時間の流れが遅れ、事象の地平面に到達すると同時に永久に停止すると考えられます。 では離れた系からブラックホールに物質が吸い込まれ質量が増加する瞬間を観測することができるのでしょうか?また、これではブラックホールが質量増加によって成長することは可能なのでしょうか?(事象の地平面のごく近くに質量が接近した時点でさらに空間の歪みが強くなり成長する? 粒子の位置は確率に依存するため確率的に中に入ってしまう?) また、ホーキング放射によって十分にブラックホールが小さくなったとき、どのタイミングでブラックホールが消滅(事象の地平面が消滅)するのでしょうか? 素粒子に大きさはなく0次元の点、または振動する弦とする意見もあるのでブラックホールの最小サイズはどうなるのでしょうか。 素粒子の振動幅で消滅? プランク長未満になった時点で空間上の意味を失い消滅?しかしこの場合あまった質量はどこへ?(プランク長サイズのブラックホール=プランク質量 プランク質量はわりとでかい) そもそもこのサイズではミクロなスケールなのでブラックホールの位置や存在が確率に依存する? 中途半端な知識による質問で読みにくいですがご意見おまちしております。
- 締切済み
- 物理学
- ブラックホールとは何か
ブラックホールって一体なんなのでしょう?僕が聞いたことがある話では、なんでも吸い込む穴。また別の話では、恒星が古くなり、自分の重力で潰れ、なおも重力が増していった星の原型もなくなったただの重力。ワームホールの入り口(?)などです。辞書で調べましたところ、恒星が、進化の最終段階で限りなくくずれ落ち、中心部が光を吸収するほどの超高密度になった天体。だそうです。でもなぜ重力が光を吸い込むのでしょう? ブラックホールに詳しい方、もしくは豆知識的なものをご存知の方、どんなことでも結構ですので教えて下さい。お願いします。
- ベストアンサー
- 天文学・宇宙科学
- ブラックホールによる時間の影響について
子供のときからの小さな疑問です。 一般的にブラックホールは中心に近づいていくと重力により、時間の流れが遅くなるとされています。また、中心部分に近づくと「宇宙の終わり」を見ることができるとも考えられています。 そこで1つの疑問が浮かびました。 ブラックホールの外側から、先端に録画機能の付いたカメラを搭載した長い棒を、内側(中心側)へ進め、ブラックホールの外側へ戻したとき、カメラに録画された内容はどのようなものとなっているか。 ※しかし以下の仮定のもとで成り立つとする。 ・この実験過程が可能とする ・カメラ及び棒は、熱や衝撃及び時間の経過による劣化など形状的な影響を受けない ・カメラ及び棒は、重力による時間の影響を受ける ・ブラックホールの中心から棒を引き出せる力がある この質問の主旨は、これが成り立った場合、ブラックホールの外側と内側の、時の流れ(速さ)が異なっているため、未来の内容を撮影(録画)することができるのではないかということです。 興味がありましたら、回答を是非お願いします。
- 締切済み
- 天文学・宇宙科学
- ブラックホールから光が出てこれない?
今本を読んでいて気になり、インターネットで調べてみたのですが、これと言って的を得た答えがなかったので質問いたします。 ブラックホールが見えない理由は、ブラックホールに接触した光がブラックホールの重力によって外に出てこれないから。 で大まかに合っていると思うのですが、相対性理論によれば(相対性理論について多くのことは知りません)光の速度は一定のはずなので、どんなに強い力が働いていても秒速30万kmでブラックホールから脱出できる気がします。光は重力が作用するときだけ秒速30万kmじゃなくてもいいのでしょうか。 あ、でも水中を伝わる光の速度は0.75倍ですよね。これと同じように媒体が作用することによって、秒速30万kmじゃなくなるのでしょうか? それと、宇宙は加速しながら膨張していて、地球からはるか遠い銀河たちが光速を越える(実際には超えない?)のを、宇宙の境界線とか、人間が知ることの出来る限界とか言いますよね? もちろん光が得られなければ認識できないのでそう呼ぶのは分かります。 しかし亜光速で逃げて行く銀河たちから出た光もまた、絶対的に秒速30kmでないといけないと思うのですが、それらの光が地球に届かないのはなぜなのでしょうか。 しかもこちらの場合はブラックホールと違い、それほど大きな重力が働いているとは思えません。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 天文学・宇宙科学