事象の地平線
ブラックホールの最も決定的な特徴は、事象の地平線の存在である。事象の地平線は、物質と光がブラックホールの質量に向かって中に入る数万あり出てくることはできない時空上の境界である。その何も、さらに光さえ、事象の地平線の内側から外側に向かって脱出することができない。事象の地平線という名前は、その境界で「事件(event)」が行われ、その事件についての情報は、外部の観察者に到達することができない、その事件が起きたかどうかさえ知ることができないことを意味を持っている。
一般相対論によって予測されるところによると、質量の存在は時空を歪めて粒子のパスを、その質量の方向に曲げれるようにする。
ブラックホールの事象の地平線では、この歪みが非常に激しくなってブラックホールの外側に向かうパスが存在することができなくなる。
遠く離れた外部の観測者が見るに、ブラックホールの近くの時計は、ブラックホールから遠く離れた時計よりも遅く行くように見える(重力的時間遅延)
この効果によってブラックホールに落下する物体は、事象の地平線に近づくほど、ますます遅くなるように見えて、事象の地平線に届くまでにかかる時間は無限大になる。すなわち、事象の地平線に届くのが、外部では観察することができない。
外部の固定された観察者が見るには物体のすべてのコースは遅くなるように見えるでは、物体から放射される光もますます波長が長くなって暗くなる(重力的赤方が)。
最終的に落下する物体は、あまりにも暗くなって見えなくなる。
一方、ブラックホールに落下する破壊することがない観察者は、これらの効果を経験しない。ブラックホールに落下している観察者が見るに、自分の時計はしっかりして動作するように見え、有限な時間が経過した後事象の地平線を越えても、何の特異な現象を感じない。すなわち、事象の地平線近くで観察したとき事象の地平線の位置を調べることは不可能である。
ブラックホールの事象の地平線の形状は、常に大雑把球状である。[Note 2] [63]回転していないブラックホールの場合事象の地平線は、正確な矩形をなし、回転するブラックホールは事象の地平線が少しチャブラた回転楕円体になる。
特異点
この部分の本体は、重力特異点です。
ブラックホールの中心には、一般的な相対主義に基づいて時空の曲率と密度が無限大になるところである重力特異(singularity)が存在する。[64]回転していないブラックホールの場合、特異点は、一つの点の形を持って、回転するブラックホールの場合は、回転平面上の環状(リング特異点)を有している。
どちらの場合も特異点の体積は0である。また、ブラックホールしてから求められる質量はすべて特異点に集まっている。ため特異点の質量密度は無限大になると考えられる。
回転しない電荷量もないシュワルツシルトブラックホールに落下する観測者は事象の地平線を越えて書面無条件特異的に引かれて行くようになっている。逆加速を介して、そのプロセスを遅らせることができますが、それもすぐに限界に直面し、特定の速度に達すると、残りの距離は自由落下に直行することになる。
特異点に到達した観察者は、無限の密度によって粉砕され、観察者の質量はブラックホールの質量に加わっブラックホールの総質量がそれだけ増加する。粉砕前に観察者はジョソクリョクによって長めに垂れちぎれるものであり、これを麺の効果と呼ぶ。
電荷量を持つライス君 - ノルドストレームブラックホールや回転するカーブラックホールの場合には、特異点を回避することができ、これを拡張すると、ブラックホールがワームホールに機能して、他の時空間的に脱出することができる仮説上の可能性が開かれる。
しかし、他の宇宙への旅とはひたすら仮説上の可能性に過ぎず、少しの動揺にもその可能性は不可能になるだろう。大きくブラックホールの特異点の周りには、閉じた時間曲線が発生することがありますが、これにより、祖父のパラドックスのような因果律上の問題が発生することになる。適切な両者論的な処置を経ればライス君 - ノルドストレームブラックホールやカーブラックホールの周囲でのワームホールや因果律逆説などの事は全て起こらないと考えられる。
一般相対論で特異点が現れるのは、通常、一般的な相対論の崩壊を意味するものと受け入れられる。しかし、この崩壊は事実予想されているものであり、極度の高密度とそれによる粒子の相互作用により、量子効果で、その行動を説明することができる状況では相対論の崩壊が起こる。現在までに量子論と相対論を一つの理論に結びつけるために成功した事例は存在しないが、両者重力理論などの試みがなされている。もし両方の理論の融合が成功すれば、そのようにして導出される新しい理論では、特異点が表示されないことが予想される
'백과정보' 카테고리의 다른 글
一般相対性理論 (0) | 2020.08.04 |
---|---|
特殊相対性理論この部分の本体は、特殊相対性理論です。 (0) | 2020.08.04 |
重力崩壊はどの天体の内部圧力が天体の独自の重力を相殺することができない場合に発生する (0) | 2020.08.04 |
一般相対論 (0) | 2020.08.03 |
ブラックホール (0) | 2020.08.03 |
댓글