ブラックホールの中はどうなってるの？

質問

小学生の子供に質問されて答えられませんでした。
小学２年の子供がわかるように説明していただけますでしょうか？

質量や密度とか言ってもわからなそうですが
宇宙に興味があるらしく、彼女は真剣な子です。
ブラックホールと言う穴があると思っているようです。
（私の上司のお嬢さんです。上司もブラックホールを
単なる黒い穴だと思ってます。）
どうしたら高密度のブラックホールの「状態」をわかってもらえるでしょうか？
私には子供がいないので、小さい子供にうまく説明できません。
又は子供向けに説明しているサイトがあれば教えてください。

回答No.5

bttf2003 · ベストアンサー

ブラックホールの中は、３次元空間が曲がっているので普通に図を書いて説明することが出来ません。
（３次元リーマン空間を、数式に表すことが出来るだけです）
だから、普通の大人の人も殆んどわかっていないでしょう。
（物理学者でも、理解していない人がたくさんいます）

上記の事を、まず小学生の子供さんにやさしく説明して下さい。
（出来ないなら、「まだ、よくわかっていないんだ」といっても間違いではありません）

その上で、よく伸び縮むする布を宇宙と考えて、その布の上にパチンコ玉を置くと、布がちょっと下に沈むことを、理解してもらって下さい。
（実際に、やって見せると分りやすいと思います。パチンコ玉より重い球体があればもっと分りやすくなります）
そして、パチンコ玉が、ものすごく重い物質（質量密度が大きい物質）で出来ていると仮定すると、布がドンドン沈んでいって、ある程度以上重くなると布が破れて穴があきます。
（実際の布では、丸い穴はうまく開きませんが）
その丸い穴が、ブラックホールです。　
つまり、布は「２次元の宇宙」で、穴「ブラックホール」は、宇宙の一部ですが「ふつうの２次元空間」ではありません。
（ブラックホールになった物質から、光を出しても「穴」から宇宙には、出られませんので「黒く」見えます）
星（恒星）の質量が、太陽の質量の約３０倍以上あれば、星が死ぬ（寿命が尽きる）時に大爆発を起こして、中心に残った物質が、ブラックホールになります。

お礼

回答ありがとうございます。
とてもわかりやすく、是非この説明をお借りして
子供に説明してみたいと思いました。
大人から見てもとてもわかりやすい説明を
ありがとうございます！！

回答No.6

you_sei

＃４です。まだ締め切られていないので補足を。

あとは、ブラックホールを扱った映画やＴＶ番組を見せてみる，というのもいいかもしれません。

私の＃４の回答のネタ、米国のＴＶシリーズで「アンドロメダ」という番組があるのですが、これがこのネタを使っています。

最初の頃のシーズンは、スタートレックのように、宇通連合艦隊が、宇宙の悪と戦う，というストーリーなのですが、新シーズン開始直後に全面戦争に突入，宇宙連合艦隊は壊滅的なダメージを受け、アンドロメダ号は、ブラックホール（の縁）に引っかかってしまいます。

そこからいきなり数百年（だったはず）過ぎて、アンドロメダ号は、一席の船に助けられます。でもアンドロメダ号内部ではほんの数分しかたってない。その時には宇宙は悪に染められており、アンドロメダ号は単騎、宇宙の秩序を取り戻すため、悪に立ち向かいます。

これ、SkyPerfcTV や CATV などの AXN というチャンネルで放映されていますが、日本ではマイナーなんですよね。かなりのシーズンが作られてますので、米国では人気が高いシリーズなのですけど。

あとは、古いですが、ディズニーが作った「ブラックホール」という映画。バケツに墨汁の入った水を入れて、かきまぜ、できた渦をブラックホールに見立てた、というステキな（笑）映像が見られます -> see 参考URL。

まだ小学校２年生ですと、outline しかわからないでしょうが、せっかく芽生えた好奇心を育てて行ってあげてください。

参考URL：

http://www.generalworks.com/databank/movie/title1/black.html

お礼

再度の回答ありがとうございます。
テレビや映画を利用するのはいいアイデアですね。
明後日家に遊びに来るので、早速いろいろと用意したいと思います。

回答No.4

you_sei

全部止まってます。

もうちょっと言うと、時間の進み方がものすご～く遅くなっているので、ブラックホールの中で１秒しかたってなくても、外は何十年、何百年たっていたりします。いつもノロノロビームをあびせられているようなものです。

なんで遅くなるかというと・・・・

お礼

回答ありがとうございます。
参考にさせていただきます。

回答No.3

ss696

まず重力・無重力について憶えてもらいましょう。
重力→ニュートンの林檎が落ちるところから説明してもいいですね。
無重力→宇宙飛行士の映像の説明など

そして重力が大きくなるとどうなるかを説明してはどうですか？例えばスポンジを使って押し縮めてみたりそのお子さんの肩を押さえてジャンプできなくしたり。
そしてその重力がもっともっともっーと大きくなるとどうなるか？とかですかね。

もうひとつはブラックホールが黒い穴と思われる理由ですね。光は吸い込まれて出てこられなくなるわけですね。
それが黒い穴と関係があります。
どういう事かというと人間の目に見えるものは光の反射によって見えるのです。暗闇の中ではどんなに目を凝らしても何も見えないでしょう。つまり見えるためには光が必要なんです。ですが、ブラックホールは強い重力の為に光を我々の眼に反射してくれず吸い込んでしまうので見えないイコール黒い穴になるのです。

こんなのでわかるかなぁ。

お礼

回答ありがとうございます。
スポンジを押し縮めてみたり肩を押さえてジャンプなどは子供が興味持ってくれると思います。
いいアイデアをありがとうございます。

回答No.2

First_Noel

＃１さまのご紹介のサイトと補足欄を拝見して
僭越ながらなのですが，私も小さい頃から宇宙が好きで，
小学３年生のときに「天体からの電磁波がどうの」とか
「大気組成はＮ２，Ｏ２，ＣＯ２，Ａｒ・・・（組成式で）」とか，
好きだったのでよく分からないなりにも，こんな感じ・・・と
漠然と分かったような気になって，そんなのが楽しかったです．
むしろ難しいのはオススメではないかと思った次第です．
「光はこの世で一番速いものだが，それすらも抜け出せない強い重力なので，
　我々の科学では，近くは計算でも観測でも分かっているが，
　中がどうなっているのかは未解明・・・それを解明するのは，
　○○ちゃんかも知れないね．」
なんて，刺激になるのでは？と思いました．

サイトではなく購入物になるのですが，その私の小３のとき，
カール・セーガン氏による「ＣＯＳＭＯＳ」と言う宇宙・生物等に
関する番組がありました．宇宙好きならオススメです．
カール・セーガン氏はＮＡＳＡの惑星探査に大きく関わった人です．
ブラックホールについても述べられています．
アマゾンであります．
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/B000055ZOB/qid=1077390827/sr=1-4/ref=sr_1_10_4/249-3661417-6946706

参考URL：

http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/B000055ZOB/qid=1077390827/sr=1-4/ref=sr_1_10_4/249-3661417-6946706

お礼

回答ありがとうございます。
宇宙好きならちょっと難しい説明でもついてこれるかも
しれませんね。
漠然とわかってくれて楽しんでもらえればいいなと思いました。

回答No.1

noname#17475

こんばんわ．
私も天文学の専門なわけではなく，微妙に興味があるだけなのですが，子供向けのホームページを知っていたので紹介させていただきます．
下記URLの「宇宙について」の「レベル１」「レベル２」のいずれかに進んでいただければ「ブラックホールについて」という説明があります．
「中がどうなっているか」が詳しく書いてあるわけではないのですが，「黒い穴ではない」ということは分かってもらえると思います！
参考になったら嬉しいです，では☆

参考URL：

http://www.planetary.or.jp/StarChild/index.html

お礼

「こども宇宙教室」というサイト、参考になりました。
しかし小学２年生はこの文章で理解できるでしょうか？
でもこれ以上簡単にするのは難しいですよね。

早々のご回答どうもありがとうございました。