理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

事象の地平面

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2019/03/26(火) 14:16:53.19 ID:CAP_USER
ブラックホールを利用して別次元や他の時空へ移動する「超空間旅行」は、2019年時点ではまだ創作の中にしかありえない話ですが、研究により、実現の可能性が増加しているそうです。

Rotating black holes may serve as gentle portals for hyperspace travel
https://theconversation.com/rotating-black-holes-may-serve-as-gentle-portals-for-hyperspace-travel-107062

https://i.gzn.jp/img/2019/03/26/black-hole-hyperspace-travel/01.png
マサチューセッツ大学ダートマス校の物理学教授であるGaurav Khanna氏は、ブラックホールを利用した超空間旅行について、「炎の近くに手をかざすと熱いけれど、手を素早く動かせば熱があまり気にならないのと同じように、ブラックホールを通過して反対側に出られる可能性はある」と説明しました。

Khanna教授は同僚のLior Burko准教授とともに20年以上にわたってブラックホール物理学を研究してきました。そんなKhanna教授の教え子であるCaroline Mallaryさんは、クリストファー・ノーラン監督による映画「インターステラー」を見て、マシュー・マコノヒー演じる宇宙飛行士・クーパーは・・・

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2019/03/26/black-hole-hyperspace-travel/02.png

https://gigazine.net/news/20190326-black-hole-hyperspace-travel/
ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙】「回転するブラックホール」が超空間旅行の役に立つかもしれない[03/26]

「回転するブラックホール」が超空間旅行の役に立つかもしれないの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2017/06/08(木) 19:22:20.88 ID:CAP_USER9
ブラックホールの境界「事象の地平線」の存在は広く信じられているものの、その実在性は証明されていない。「存在しない場合」に見られるはずの現象を調べることで、反対に実在性を示すという研究結果が発表された。

物質がブラックホールにある程度より近づくと、ブラックホールの強力な重力のためそこから逃げ出すことはできない。この境界は「事象の地平線」と呼ばれており、理論的に存在が予測されている。多くの銀河の中心に存在すると考えられている、太陽の数百万倍から数十億倍もの質量を持つ超大質量ブラックホールの場合も、星が事象の地平線を越えてしまうと消えてしまうはずだ。

しかし、銀河の中心にはブラックホールではなく巨大な質量を持つ「何か」があるという説も考えられている。その場合、天体の周りには事象の地平線の代わりに硬い表面が存在するはずであり、そこに星がぶつかれば、吸い込まれて消えるのではなく破壊されてしまうはずである。

米・テキサス大学オースティン校のPawan Kumarさんたちの研究チームは、そうした破壊現象が起こっているかどうかを観測的に調べ、そこから逆説的に事象の地平線の実在性を示すことを考えた。

続きはソースで

ソース/AstroArts
http://www.astroarts.com/article/hl/a/9156_event_horizon
ダウンロード


引用元: 【天文】ブラックホールの「事象の地平線」の存在をサーベイ観測で示唆 [無断転載禁止]©2ch.net

ブラックホールの「事象の地平線」の存在をサーベイ観測で示唆の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2017/06/02(金) 17:49:17.16 ID:CAP_USER9
ケンブリッジ大学の研究チームは、アインシュタインの一般相対性理論が成り立たなくなる「裸の特異点(Naked Singularity)」が、4次元時空(空間3次元+時間1次元)において存在できるとする研究結果を発表した。これまで、5次元以上の高次元空間については裸の特異点が存在する可能性が指摘されていたが、私たちの住んでいるこの宇宙と同レベルの次元であっても裸の特異点が存在しうることを示すシミュレーション結果が得られたのは今回がはじめてであるという。研究論文は、物理学誌「Physical Review Letters」に掲載された。

ブラックホールの内部では質量が中心の一点に集中しており、この点では、密度と時空の曲率が無限大になると考えられている。そこでは、無限大の密度などを計算で扱うことができないため、アインシュタインの一般相対性理論を含む既存の物理法則が成り立たなくなる。このように無限大の出現によって物理法則が破綻する点は「特異点」と呼ばれる。

一方、ブラックホールに吸い込まれると強い重力場にとらえられ、光でさえも戻ってこられなくなるとされている。光が戻れなくなる地点(ブラックホールの内部と外部の境界面)は「事象の地平面」と呼ばれる。ブラックホールの内部で起きた出来事は外部からは観測できず、外部の宇宙に対しては因果関係をもたないとみなせる。

したがって、特異点が存在したとしても、それがブラックホールの内部にあるかぎりは外側の世界には影響がないと考えることができる。物理法則が成り立たない場所が宇宙の中に存在しているのは都合が悪いが、そのような不都合な場所は、上手い具合に事象の地平面によって周囲から覆い隠されているようにみえる。この考え方を「宇宙検閲官仮説(cosmic censorship conjecture)」という。物理学者のロジャー・ペンローズらによって提唱された。

宇宙検閲官仮説がどんな場合でも必ず成り立つかどうかは、議論が分かれるところであり、特異点が隠されずにむき出しの状態で存在する「裸の特異点」についてもさまざまな検討が行われている。

特殊な時空の条件を考えた場合には、裸の特異点が存在可能になるとする研究はいろいろと出てきており、たとえば、2016年にケンブリッジ大学のチームがスパコンを使って行ったシミュレーションでは、5次元空間上に存在する環状のブラックホールでは裸の特異点が形成されるという結果が出ている。

今回の研究が注目されるのは、5次元以上の高次元空間ではなく、私たちの宇宙と同じ次元レベルである4次元時空でも裸の特異点が存在しうると示されたところにある。

続きはソースで

http://news.mynavi.jp/news/2017/06/02/249/
ダウンロード


引用元: 【宇宙】相対性理論を破綻させる「裸の特異点」は存在可能 - ケンブリッジ大 ©2ch.net

相対性理論を破綻させる「裸の特異点」は存在可能 - ケンブリッジ大の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2017/01/27(金) 10:11:45.84 ID:CAP_USER9
太陽系の中で最も大きな惑星である木星は、地球の1400個分の質量といわれている。もし木星サイズの物体に体当たりされたなら、地球などひとたまりもないのは火を見るより明らかだ。衝突しなかったにせよ、接近してくるだけで強大な重力の影響を受けて地球上は大混乱に陥るだろう。そして今、不吉なことに、まさに木星サイズの物体が時速3000万km以上のスピードで地球に向けて移動中であるという。

■木星サイズの物体が地球に近づいている

近づいたものはたとえ光でさえも勢いよく飲み込んで消し去る、まさに宇宙の死を象徴するブラックホール――。とはいえ近づいてしまったら一巻の終りとなるかといえば、必ずしもそうではないことが最近の研究で指摘されている。

これ以上奥へ進むと戻れなくなるブラックホールの境界は事象の地平面(event horizon)と呼ばれている。銀河系の中心に鎮座するような大質量ブラックホールなどの場合は特に、周囲の大量のチリやガスが引き寄せられてこの事象の地平面で渦を巻いている。そして渦巻のスピードが上がるとそこで周回しながらとどまる物体も多くなるのだ。

スピードが上がるほどに物体同士の摩擦によって付近が高温になり、熱によってガスが爆発を起こし「ジェット」(Relativistic jet)と呼ばれるガスの噴射が起きていると考えられている。このジェットはなんと光速に近いスピードで激しく噴き出すともいわれているのだ。

そして最近の研究によれば、噴出してくるのはガスばかりではないという。事象の地平面でガスと一緒に渦巻いているチリや岩石などがぶつかり合っているうちに組み合わさって大きな物体になり、中には木星クラスのサイズになって、なんらかのタイミングでガス爆発に後押しされてジェットと共に勢いよく放り出されるのだ。そのスピードたるやなんと時速3000万km以上というからとてつもない速度だ。

「バラバラになった星屑が(事象の地平面の外周で)組み合わさって何百もの惑星サイズの物体になります。それらの物体は最終的にどうなるのか? どうやって我々に近づいてくるのか? 我々はこの問いに答えるためのコンピュータプログラムを開発しました」と語るのは研究を主導するエデン・ギアマ氏だ。そしてこの新たに開発したプログラムが算出したところでは、天の川銀河の中心にある大質量ブラックホールから放たれた木星よりも大きな物体が現在、太陽系の地球に向かって時速3218万6880kmの速度で近づいているというのだ。

続きはソースで

http://tocana.jp/2017/01/post_12088_entry.html
http://tocana.jp/images/planetlikeobjects2.JPG
http://tocana.jp/images/planetlikeobjects3.JPG

ダウンロード


引用元: 【宇宙】大質量ブラックホールから地球に向けて発射された「木星より大きな物体」が時速3000万km以上の猛スピードで接近中★2 ©2ch.net

大質量ブラックホールから地球に向けて発射された「木星より大きな物体」が時速3000万km以上の猛スピードで接近中の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2015/09/19(土) 11:56:56.79 ID:???*.net
人類の火星進出後にはきっと多くの人が体験することになる宇宙旅行だが、その際に気になるもののひとつがブラックホールの存在だ。
宇宙のあらゆるものを飲み込むブラックホールだが、もしここに落ちたら一巻の終りなのだろうか……。
だが、安心してもいいのかもしれない。ホーキング博士は先頃、「出られる方法がある」と発言したのだ。

■ブラックホールに飲み込まれた情報は戻ってこれる

「もしブラックホールに落ちてしまったと感じても、命を諦めてはいけない」と、8月25日にストックホルムのスウェーデン王立工科大学(KTH)で行なわれた講演会で語ったのは「車椅子の物理学者」ことスティーヴン・ホーキング博士だ。つまり、宇宙旅行の途中にもしブラックホールに落ちてしまってもまだ“希望”は残っているということだ。(中略)

■「ブラックホールは別の宇宙へ通じている可能性がある」

講演でまずホーキング博士は、ブラックホールに吸い込まれた情報は内部に貯め込まれるのではなくて、境界上にある事象の地平面(event horizon)の上に投げ出されると説明している。事象の地平面とは物理学や相対性理論の概念で、これ以上先に進むと観測不可能になるギリギリの境界面のことである。

ホーキング博士によればもしブラックホールに落ちた場合、我々はこの境界面に2次元のホログラムに姿を変えて貼りついて保存されるというのだ。
そしてこの過程で一部の情報が「ホーキング輻射」としてブラックホールの外へ漏れ出てくるという。
しかしこれによって出てきた情報はもはや再構成が不可能なほどバラバラに分解されているので、事実上は情報が失われてしまったも同然ということだ。

しかしここまでの話は昨年発表した論文のおさらいのようなものではあるが、問題はここから先だ……。

では「ホーキング輻射」では出てこなかった情報、つまり事象の地平面でホログラムになった情報は最終的にどうなるのか? なんと

ブラックホールの境界面でとどまっていた情報は、まったく別の世界、つまり“パラレルワールド”へ送られる

というのである。

「これまで顧みられることのなかったブラックホールの別の“履歴”の存在が、この考えを可能にします」と
ホーキング博士は語る。
一般の者にとってただでさえ不可解なブラックホールはさらにミステリアスな要素を備えていたことになる。

「もし、ブラックホールが広大な宇宙を周回していたとすれば、別の宇宙へ通じている可能性があるのです」
と示唆するホーキング博士だが、続けて残念な指摘も行なっている。
「しかし(いったんブラックホールに落ちると)あなたはこの世界に戻ってくることはできないでしょう。
私は宇宙旅行の物語が大好きですが、これがあるので自分では行きたくないですね」。

詳細・続きはソースで

images

(文=仲田しんじ)
http://tocana.jp/2015/09/post_7359_entry.html

★1の立った日時:2015/09/18(金) 21:17:07.35
前スレ http://daily.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1442578627/

引用元: 【宇宙】ホーキング博士「ブラックホールから抜け出す方法がある」「別世界に行ける」★2

ホーキング博士「ブラックホールから抜け出す方法がある」「別世界に行ける」の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2015/06/10(水) 16:41:11.63 ID:???*.net
誰でも1度は考えたことがあるであろう「ブラックホールに人間が落ちてしまうと一体どうなってしまうのか?」
という疑問の回答は、「押しつぶされる」だとか「細切れになる」といったようなありがちな答えよりも現実離れしたものになっています。

images


ブラックホールに落ちた場合、人間は何と2つに分裂し、ひとつは即座に燃えて灰になり、もう一方は無傷のままブラックホールの中に落ちていくそうです。

◆そもそもブラックホールとは?

ブラックホールというのは、人間が解き明かした物理の法則が崩れる場所です。ブラックホールの中心部分は
真っ黒な円になっており、これは事象の地平面(シュヴァルツシルト面)と呼ばれています。
ここには非常に強力な重力場が形成されており、脱出するには光速よりも速い速度が必要となります。
光すらも吸い込まれてしまうので、ブラックホールは真っ黒な天体になってしまい、直接観測することが難しい
というわけです。つまり、よく見かける「ブラックホールの写真」風の画像というのは、写真ではなく物理学的観点から計算して作成されたブラックホールのモデル画像ということになります。

また、ブラックホールの事象の地平面は燃えており、量子効果により燃えさかる粒子の流れが宇宙に拡散していると考えられます。
これはホーキング放射と呼ばれるブラックホールから発生する熱的な放射のことを示すのですが、十分な時間が経過すると、ブラックホールは全ての質量を放射し尽くして消えるそうです。

そしてブラックホールの奥深くには、特異点と呼ばれる無限に時空をねじ曲げる場所が存在します。
ブラックホールの特異点は密度・重力が無限大に発散しており、物理の法則やあらゆるものが当てはまらない、
まさに未知の場所となっており、ここで何が起きるのかは誰にも分かりません。

◆ブラックホールに吸い込まれるとどうなってしまうのか?

ブラックホールの概要をサラッとおさらいしたところで、次は実際にブラックホールに吸い込まれるとどうなってしまうのかをシミュレーション。

・ブラックホールに吸い込まれていく人間をブラックホールから十分に離れた位置から観測
まずは、ブラックホールに吸い込まれていく人間をブラックホールから十分に離れた位置から観測する場合、どのように見えるのかをシミュレーションします。

ブラックホールの外側の安全な位置からブラックホールに吸い込まれていく「まさる」という架空の人物を観測するとします。最初、まさるは宇宙に浮遊しているわけですが、そこから事象の地平面に向かって徐々に加速しながら近づいていきます。ブラックホールに近づくにつれ、まさるの体は伸びたり歪んだりして見えるようになり、これはまるで巨大な虫眼鏡越しにまさるを見ているかのようであるそうです。
そしてまさるがさらに事象の地平面に近づいていくと、次は動きが徐々にスローになっていきます。

この時、宇宙空間での出来事なので空気がなく、声をあげることはできませんが、光を使って周囲に助けを求めることはできるかもしれません。しかし、ブラックホールに近づけば近づくほど外部からゆっくりと動いているように見えるようになるので、まさるが「助けて!」というメッセージを光で送っても、「た…………す…………け…………」といった具合に非常に長いメッセージになってしまう模様。

そしてついにまさるが事象の地平面に到着したとします。ここまで来ると、外から観察している側からはまさるがグニャグニャに歪んだ状態で一時停止ボタンを押したかのようにピタッと止まって見えるそうです。
そして、ほとんど停止した状態のまさるが、事象の地平面から出るホーキング放射の熱で非常にゆっくりと灰になっていく姿が観測できる、とのこと。

・ブラックホールに吸い込まれていく人間側から見た世界
対して、自分自身がブラックホールに吸い込まれていく場合は周りの世界がどのように変化していくのでしょうか。

続きはソースで

画像
http://i.imgur.com/yqayzp5.jpg
http://gigazine.net/news/20150609-black-hole-fall/
★1の立った日時:2015/06/10(水) 11:44:06.35
前スレ http://daily.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1433904246/

引用元: 【宇宙】ブラックホールに吸い込まれると人間はどうなってしまうのか?★2

ブラックホールに吸い込まれると人間はどうなってしまうのか?の続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ