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事象の地平線:ブラックホールと時空の境界 - Practical Tips

事象の地平線:ブラックホールと時空の境界

by Johannes

ブラックホールは非常に大きな質量を持ち、事象の地平線を通過すると光さえも飲み込んでしまいます。その重力場から逃れるためには、遠心力が光速よりも大きくなければならない。

イベントの地平線:ブラックホールの境界

すべての地平線は、観測者がその背後にあるものを見ることができないという特性を持っています。

  • これはブラックホールの場合も同じです。唯一の違いは、それぞれの事象の地平線を境界とすることが、一般相対性理論による時空の境界面でもあることです。
  • イベントは、場所と時間によって定義された時空の特定のポイントです。事象の地平線は、私たちが知っている物理法則や時空の構造の限界を表しています。
  • 事象の地平線は観測者に依存する。しかし、それを過ぎると、ブラックホールの重力場に対応した遠心速度に達しなければならないため、逆転の可能性はなくなりますが、ここでは光速を超えています。また、光はブラックホールに飲み込まれてしまいます。

    Different reference system

    ブラックホールは、1970年代初頭に初めて目撃される前から、一般相対性理論によって疑われていました。

    • 光はブラックホールに近づくほど、エネルギーを失って光のスペクトルの赤い部分にシフトするため、外部からはより赤く見えます。
      • 物体の事象の地平線に到達するには無限の時間がかかるため、外部の観測者は決して見ることができない。ただし、可視光体は例外で、それ自体が時空間を変形させます。超新星の通過が観測できるのはこのためです。
      • しかし、自由落下でブラックホールに向かっていくと、事象の地平線の遷移を経験し、ブラックホール内に存在する特異点に入ることになります

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