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(まだ見てない人向けの)インターステラーに見る人類の未来(3)

23 4月 , 2015  

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こんにちは。このブログを書くのも習慣になってきました。僕はこのあききよ.COMをブログではなく、メディア、記事ではなくコンテンツとしてかいているつもりです(まあ同じだけど)。前の記事長くて読む気失せますね。校長先生の朝礼みたいになってますね。有意義な話だと思っているのは校長先生だけという。最近は朝4時起き生活です。

 

前回の特殊相対性理論の説明について補足ですが、読んだ人からの声を聞いたところ、この図がわかりにくかったかもしれません、、僕は最近本当にたまたまこの相対性理論を知ったのですが、知らないまま生きても全然よかったなと思ったのもまた事実なので無理に理解しなくていいのかもしれません。この図にして、もう一度見てみると少しわかりやすいかもですね。。

 

<改変前>

 

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<改変後>

 

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【光の速度は不変(動いている人にとっても)】の時に光速が定数なのに同じ1秒間で図の二本の光は明らかに1秒間で進んでいる距離が違うということは、これは本来、絶対的に共通だと思われていた【時間】が変数となり伸びているということなのですね。。

 

<前回の記事>

(まだ見てない人向けの)インターステラーに見る人類の未来(2)

 

 

そしてこの記事では、超端的にブラックホールの説明をします。

【ブラックホールの原理を5秒で解説するとトランポリンの中心に超デブが座ったらトランポリンが破けたということ

 

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余談ですが、Googleで「ブラックホール 遊戯王」で検索してみてください。

 

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ひたすらこの画像が出てきて割とカオスです。

 

前回、解説した(説明わかりにくかったかもですが、、)「特殊相対性理論」は「重さ」を無視して考えられています。だから「特殊」なのですね。私たちの世界にある「重さ」を考慮してまとめて実際に私たちの世界でも使えるようにしたのが「一般相対性理論」なのですね。だから「一般」なのです。

 

一般相対性理論はとても端的言うと、

 

「重いものの周りでは空間が歪み、その歪んだ空間の周りでは時間の進みが遅くなる」

 

ということです。

 

 

Spacetime_curvature

(出展: Wikipedia)

 

この上の図は視覚的に空間の歪みがわかるように二次元空間の歪みを図にしたものです。これが実際には三次元空間で起きています。(三次元空間は視覚化できないので二次元空間にて表現されます)

 

よく一般相対性理論は「トランポリン」に例えられます。トランポリンの上に人が乗ると平面のトランポリンは歪みますね。これは正に上の図です。この歪んだ空間ではある2点間の距離は歪んでいない時に比べて長くなりますが、光は歪んでいる時と歪んでいない時の共に同じ速さで進むので結果的に歪んだ空間では時間が伸びるので時間がゆっくり進むのです。(前回の記事と同じ原理)

 

そして、ブラックホールはトランポリンの上に超デブが乗っているということなのです。

 

 

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ブラックホールは太陽の30倍以上の重さを持つ星が寿命を迎える際の爆発である「超新星爆発」(名前がかっこいい)により形成されます。この時、星はそのままの重さのまま超小さくなります。つまり1000kgのゴルフボールができるようなものです。この時、トランポリン(空間)は歪むどころではありません、めちゃめちゃ沈み、ついには破れます。そしてトランポリン上のものはその裂け目に向かってドンドン引き寄せられその裂け目から落ちていきます。この裂け目が「ブラックホールの特異点」と呼ばれる場所です。インターステラーの作中でも重要な意味を持って出てきます。

 

そして、ブラックホールは近づけば近づくほどに引力は強くなります。ブラックホールにある距離より近づくと、その引力に反対方向に光が進んでもその引力から抜けれなくなる地点があります。これがブラックホールの半径であり、「シュバルツシルト半径」となります。「事象の地平面」とも呼ばれます。光も脱出できないからシュバルツシルト半径の内側は私たちの目には暗黒に写るのですね。ここがブラックホールの表面です。

 

そして、一般相対性理論により重いものの周りでは空間が歪み、時間がすごい長さで伸びます。そのため、ブラックホールの中では時間の進みが極端に遅いです。もしも、ブラックホールの外からブラックホールの中の人を見た場合は、超スローに、ブラックホールの内側からブラックホールの外を見れたら、超速再生されているように見えます。ブラックホールと相対性理論は密接な関係にあるのですね。

 

ブラックホールの説明終わりです!

 

 

ちな、情報ですが、

 

【重力ターン】、【運動の第三法則】

 

という言葉も知っているとより楽しめるでしょう。

 

【重力ターン】

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 (出典spaceinfo.jaxa.jp

 

星の引力を利用して宇宙船や衛星の進行方向を変えること

 

【運動の第三法則】

 

宇宙で野球ボールをあなたがあなたの身体が向いている方向に投げたとしましょう。宇宙ではボールを前に投げるとあなたの身体も後ろに進みます。作用反作用ですね。後ろに何かを捨てれば前に進みます。

 

では、インターステラー見てみてください!きっとかなり楽しめる!また次回!

 

次回はタイトル通り「インターステラーに見る人類の未来」について思うことを書いて、このテーマを終わりたいと思います。

akikiyo By  -      



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