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ブラックホールについて

こんにちは。 ふと、疑問に思ったので軽い気持ちでお答えください。 ブラックホールは確か”光速ですら抜け出すことのできない高密度空間”ってことでしたよね? ブラックホールの近くだと時間的にどうなるのでしょうか? 今ここに勇敢なa、bの人間がいたとします。 ● ・a               ←・b ●はブラックホールです。 今、このような場面の場合、・aの人間は時間が止まったように少しずつブラックホールに飲み込まれていくように感じられるのでしょうか? また、観測者・bの人間は・aが一瞬でブラックホールに飲み込まれていくように見えるのでしょうか? つまり、・aはすでにブラックホールに飲まれて死んでいるのに、意識的に時間が止まったように感じられ生きているの錯覚しているのではないでしょうか? すいません。 ブラックホールについてよく知らないので的外れでしたらスルーしてください。

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noname#195146

 bから見ると、aは最初は速くなりながらブラックホールに近づいて行きますが、途中から遅くなっていき、ブラックホールの表面(事象の地平面)に到達するのに無限大の時間がかかります。これが、「事象の地平面に近づくにつれ時間の進み方が遅くなり、事象の地平面では時間が止まる」ということです。  a自身からすると、自分の時間が少しも遅くなったりすることなく、有限の時間で、事象の地平面(aには見えません)を通過します。このとき、aがbを見ていると、bの時間の進み方がどんどん速くなっていき、ついにはbの時間の進み方が無限大になります。その無限大になる瞬間が、事象の地平面を通過するタイミングです。  どちらも、自分自身については時間が遅れるとかいったことは生じません。離れた相手の時間の進み方が変化するのです。

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質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 やはりbから見るとaは止まって見れるのですね。 私の考えは全く逆だってことをここで理解しました。

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  • 回答No.3
  • psytex
  • ベストアンサー率21% (1065/5004)

量子論的世界像において、「観察される事において有限的 実体は生じる」といえます。 ブラックホールの周辺で、脱出速度が光速になる=光も 脱出できなくなる位置を「シュバルツシルト境界」と言います。 そこに近づく物体を外から見ていると、光は赤方変位を 起こし、その物体の時間はどんどん遅くなっていきます。 しかし、落下している物体は自由落下であり、潮汐効果に よって引き裂かれる以外は、通常の時間が過ぎます。 こうした「時間の流れの相対化=絶対時空の否定」こそ、 相対性理論の本質なのです。 たとえば、互いに慣性飛行しているロケットから観察すると、 互いに相手の時間が遅れるのです。 よく「兄が光速に近いロケットで旅行してきて弟より若くなる」 という“パラドックス”が挙げられますが、それは地上にいた 弟にとってであり、ロケットに乗っていた兄にとっては弟が 運動しているように見えていた=時間が遅くなり歳の差が より大きくなる宇宙(パラレルワールド)が派生するのです。 換言すれば、あらゆる相対運動ごとに無限にパラレル ワールドが派生していると言えるのです。

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質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 兄が光速に近いロケットで旅行してきて弟より若くなる。 この話は聞いたことあります。 光速で1年飛んだら地球が200年後とかなんとか・・

  • 回答No.2

 ブラックホールに近づいて行くと、潮汐力によって進行方向に身体が引き伸ばされるように力が加わるので、ブラックホールに入る前に身体が引きちぎれてしまうでしょうが、それは無視するとして、ブラックホールに近づくに連れて、人物Aの固有時間は引き延ばされて、ゆっくりと流れ始めます。  しかし、人物Aには時間の遅れは理解出来ず、正常に流れているように感じられます。その為、人物Aは通常の時間でブラックホールに飛び込んで行くように感じられるわけですが、人物Aがブラックホールに背を向けて宇宙全体を見ているとすれば、ブラックホールに近づくに連れて、宇宙全体の時間の流れが急速に速まるのが観測出来ます。最終的には宇宙の終わりまで見られるだろうと言われています。  逆に、ブラックホールから遠い人物Bから見ると、人物Aはブラックホールに近づくに連れて時間が遅くなり、ブラックホールに飛び込まずに、いつまでも同じ場所に時間が凍結しているように見えます。  人物Aはタイムマシンで未来に行くのと同じであり、人物Bは人物Aが永遠に止まっているように見えるわけです。ブラックホールに落下する物体は永遠に落下しないと言われるのは、その為です。  それでは、銀河系全体がグレートアトラクターよりも大きな超巨大重力源に向かって落下していると考えてみましょう。宇宙の一角を占有するほど巨大な重力源があるとすれば、大き過ぎて重力の影響は僅かですが、時空の歪みはブラックホールと同じになります。  観測で知覚出来る宇宙の大きさは、時空の歪みと同じだとも言えるわけですが、そうだとすれば、重力源に近い銀河や恒星を重力源から遠い銀河や恒星から観測すると、時間が遅れて動いているように見え、逆の立場では、時間が進んで動いているように見えるはずですが、そういう観測結果は発見されていないようです。

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質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 宇宙の終わり!?…実に興味がわきますね。。 ということは、私はまったく逆のことを言っていたのですね。 Bから見たらすぐに吸い込まれるのかと思っていました。

  • 回答No.1
  • mpascal
  • ベストアンサー率21% (1135/5189)

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質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。

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    重力波と電磁波は同じものか? 現在、放送大学の通信講座で相対論を学んでいます。 過去の質問で QNo.1283788 光どうしは互いの重力で引き合うか QNo.2747423 光どうしは互いの重力で引き合うか(続き) というタイトルで質問しましたが、その考えを発展させて重力場について考えてみました。 重力波は一般相対論によって初めてその存在が示され空間の曲がり具合が伝播することによって 説明されています。 しかし空間は曲がらずに光が重力によって曲がると考えることでマックスウェル方程式を延長した 形で重力波が存在するという結果が出ました。 それを以下に示します。 Wをポインティングベクトル(光の運動量密度)とします。 W =E×H/c^2 (1) マックスウェル方程式より dH/dt =(-1/μ)rotE =(-1/μ)(∇×E) (2) dE/dt =(1/ε)rotH =(1/ε)(∇×H) (3) cを光速 として (1/ε)(1/μ)=c^2 (4) (1)(2)(3)(4)およびベクトル公式から (d^2/dt^2)W = 2(∇×E)×(∇×H) - E×(∇×(∇×H)) + H×(∇×(∇×E)) (5) ∇・E=0 , ∇・H=0 として(1)(5)およびベクトル公式から ∇^2(W) = (1/c^2){ 2(∇×E)×(∇×H) - E×(∇×(∇×H)) + H×(∇×(∇×E) } = (1/c^2)(d^2/dt^2)W (6) ρを光の相対論的質量の密度  Gを重力加速度(重力場の強さ) gを重力定数とします。 ρ = (1/c)|W| (7-1) ガウスの法則から divG = 4πgρ (7-2) 光の運動量密度の発散によって光の相対論的質量の密度は減少するので divW = -(d/dt)ρ (8) (7-2)(8)より (d/dt)divW = -(d^2/dt^2)ρ = -(d^2/dt^2)(1/(4πg))divG (9) (d/dt)W = -(1/(4πg))(d^2/dt^2)G (10) W = -(1/(4πg))(d/dt)G (11) これにより重力場の強さGの変化速度はポインティングベクトルに比例することが判しました。 (6)(11)より (d^2/dt^2)W = (c^2)∇^2(W) (12) = -(1/(4πg))(c^2)∇^2((d/dt)G) (d/dt)W = -(1/(4πg))(c^2)∇^2(G) (13) (13)に重力下で光が曲がる観測結果を追加し (d/dt)W = -(1/(4πg))(c^2)∇^2(G) + 2|W|G/c (14) (10)(14)(7-1)より (d^2/dt^2)G = -(4πg)(d/dt)W = (c^2)∇^2(G) -(4πg)2ρG  (15) これをGだけの式にすると(15)(7-2)より (d^2/dt^2)G = (c^2)∇^2(G) -2(divG)G (16) となって1項は伝播成分、2項は重力による曲がり成分となります。 電場や磁場と同様に重力場も真空が保持する状態のひとつであり空間を重力波として伝播します。 このとき同時に電磁波も同じ場所を同じ方向に伝播するので重力波と電磁波は同じものと言えるのでは ないでしょうか。 たぶん一般相対論の重力波と(16)式は互いに座標変換することが可能なのではないかと考えています。 一般相対論では重力波と電磁波が同一か否かについて論じていません。 重力波と電磁波が同じものであると主張したからといって、それが一般相対論と矛盾するとは言えないのでは ないでしょうか。

  • 嫉妬??する女性にどう接すればいいでしょうか?

    私は30代の男です。同じ会社のパートさん(子どもさんもおられます)と同じ年でもあり非常に仲良くしています。本当は私はそのパートさん(仮にAさんとします)が好きなのですが、Aさんは結婚もしているので気持ちをこれまで抑えてきています。  ところが最近、同じ職場に新しい社員がくるようになり、パートのAさんと私の机の距離が遠くなってしまいました。そのことでAさんはちょっとスネてるような感じでしたが、その後、さらにもう一人私の隣の席に私の直属の部下の女性(Bさん)がくるようになりました。そうするとAさんの嫉妬??は激しく、「Bさんがくるとこれまでみたいに仲良くできないですね。」とか「私よりBさんが信頼できる人って感じですね。2人の邪魔はしません。」とかの言うのです。また、「そのうち〇〇さんが異動で同じ空間にも入れなくなりますね。気持ちを切り替えます。」というようなことも言います。  私はBさんについては部下としては非常に信頼していますし、人間的にも全く申し分のない人と思っており、いろんなところでBさんを褒めてきました。しかし、Bさんも既婚で私は全く女性としては見ていません。 ですから、Aさんの態度が理解できません。AさんはBさんに冷たくしたりということがないので、それほど周囲の人には影響がないのですが、Aさんがスネてるのをいったいどうすればういいのかわかりません。いまのところは隣に席があいたら「ここにおいで。」って言ったりして機嫌を取ってる状況です。  そこで質問なのですが、 1.Aさんの気持ちはどんなものでしょうか?単に自分が一番でなくなるのがいやなのか、私に特別な感情があるのか。 2.すねてしまってるAさんにどのようにすればいいのでしょうか? 正直スネてるAさんをかわいいと思う私の気持ちが読まれてるのかな?とも思いますが。上記に2つにどなたかお答いただけませんか?