重力レンズ

昨日の日記の続きです

「このネタに触れてある」記事とは、実はこの記事です。

記事中では、「ブラックホール」は「超重力状態にあるから」「光さえも」「抜け
出せない」と書いています。
だけど、ちょっと不思議ですよね。そう。昨日、のんきは、「光には質量が全くな
いので、重力の影響を全く受けない」と表現しました。

そうなんです。重力の影響を全く受けないはずの光が、超重力状態にあるため、ブ
ラックホールから抜け出せない…？
そうです。光が重力の影響を受けないのなら、その空間が超重力状態にあろうがな
かろうが、その重力の影響を全く受けずに、すっとその空間を抜け出してくるはず
ですよね。

のんきもそう思いました。相対性理論の本を読んだ時に、すべてのものが光の速度
に対して相対的に決まっていくのに対して、唯一光だけが絶対的なものである、っ
て書かれていましたから。重力や電磁力などの影響を受けず、真空状態であれば、
必ず秒速30万キロメートルの速度で進むんだ、って書いてたんです。

いくらブラックホールが巨大なものだとしても、大きさには限界があるはずです。
その空間を抜け出せないって…？

不思議に思いました。で、色々調べてみると、実はのんきが考えていた、ブラック
ホールの大きさに限界があるって考え方そのものが間違っていることを知った
んです。

のんきたちが考える、ブラックホールの大きさの限界ってのは、あくまでも見た目
の大きさに過ぎないんです。
そうなんです。ブラックホールが影響を与えていたのは、光ではなく、その光が進
もうとする空間だったんです。

実際、重力が空間に影響を与える、ってことはきちんと証明されています。
例えば、地球から測定した時に、本来太陽の真裏にあるはずの恒星から放たれた
光が、なぜか地球から観測できたりします。
「ええ～。それって、ただ単に距離も離れすぎていて、恒星自体の
大きさが大きすぎるから、ただ単に測定した位置にずれが生じただけじゃない
の～」
ひよこさん。そんな難しいことを言われてものんきにはわかりません

だけど、理由は違います（って本には書かれていました）
太陽の重力によって空間そのものがゆがめられているので、見た目では光があたか
もカーブを描いて地球まで届いているように見えるんですってよ。

太陽の重力がまるでレンズのような役割をしてしまうんですね。

こんな風に、のんきたちでもわかりやすい形で、重力が空間をゆがめるってことは
証明されています。

で、なんです。つまりブラックホールが影響を与えたのは、ブラックホールの周辺
の空間。遠くから観測すると例えば３ｋｍの距離しかない空間があるとします。
ですが、ブラックホールってヤツは、何億キロ、なんて距離を持つ空間を、見た目
３ｋｍの距離にまで圧縮してしまったりするらしいんです。

ですから、外から見ればたかが３ｋｍ程度の空間。一秒に30万キロも進む光が、
この空間を抜け出せないなんて、みょうちくりんな気がしますが、その空間に圧縮
された距離は何億キロもあるわけですから、光はこの空間を通り過ぎるのに1000年
以上もかかったりするわけです。

この話は、何も大げさな話をしているわけではありません。何てったってブラック
ホールの中心には、特異点と呼ばれる、物理学の常識を打ち破る「無限」が計算上
は登場してしまうのですから。

無限に比べると、数億キロの誤差や1000年を超える時間なんて微々たるものです。

さて。皆さま、ここまでは理解していただけたでしょうか。次はいよいよ少年の質
問、「光速を超える空間」の正体についてお伝えすることといたします



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