ブラックホールについての最大の神話
イベントの地平線が存在するような小さな体積の中に多くの質量：その中から何も、光でさえも逃げることができない領域。 しかし、これは必ずしもブラックホールが物質を吸うことを意味するものではありません。 J.Wise/Georgia Institute of TechnologyとJ.Regan/Dublin City University
ブラックホールは、すべての宇宙で最も奇妙で最も不思議な物体の一部です。 膨大な量の質量が非常に小さな体積に集中すると、それらは必然的に特異点に崩壊し、何も逃げることができない事象の地平に囲まれます。 これらは宇宙全体で最も密度の高い物体です。 何かが一つに近づきすぎるたびに、ブラックホールからの力はそれを引き裂くでしょう; 任意の物質、反物質、または放射線がイベントの地平線を横切るとき、それは単にブラックホールを成長させ、その質量に追加し、中央の特異点に落ちます。
ブラックホールに関するこれらの特性はすべて真実です。 しかし、絶対的なフィクションである関連するアイデアがあります：ブラックホールはそれらに周囲の物質を吸う。 これは真実から遠くなることができず、重力がどのように働くかを完全に誤って表現しています。 ブラックホールについての最大の神話は、彼らが吸うということです。 ここに科学的な真実があります。
何も逃げることができないイベント地平線を持ち、その隣人を共食いするため。 しかし、それを引き起こすために起こっている「吸う」ことはなく、単に物質の混乱と時折の物質の落下です。 X線:NASA/CXC/UNH/D.Lin et al,Optical:CFHT,Illustration: NASA/CXC/M.ワイス
原理的にも実際にも、ブラックホールを形成するための多くの異なる方法があります。 あなたは、中心核が爆発してブラックホールを形成する大きな、巨大な星のgo超新星を持つことができます。 あなたは、彼らが特定の質量しきい値を越える場合、彼らは新たに形成されたブラックホールになります二つの中性子星がマージを目撃することがで または、物質の大規模なコレクションを持つことができます—超大質量星や収縮ガスの大規模な雲のいずれか—ブラックホールに直接崩壊します。十分な量の空間に十分な質量があると、イベントの地平線がその周りに形成されます。
あなたは光の速度でブラックホールから離れて移動した場合、イベントの地平線の外から、あなたはまだ脱出することができます。 しかし、あなたがイベントの地平線内に位置していた場合、究極の宇宙の速度制限であるcで移動しても、あなたが取ることができるどんな道でも、 ブラックホールの事象の地平線内からの脱出はありません。
イベント地平線内のすべては、最大でも一次元の特異点にクランチダウンします。 三次元構造は無傷で生き残ることはできません。 ブラックホールの外側のオブジェクトのためのVan/UIUC物理学科
を尋ねる、しかし、トラブルの多くはまだあります。 ブラックホールはそのような巨大な物体であるため、あなたが一つに近づくと、あなたは大きな潮汐力を経験し始めます。 あなたは月からの潮汐力とそれが地球とどのように相互作用するかに最も精通しているかもしれません。確かに、平均して、月を点の質量として扱い、地球を点の質量として扱うことができ、380,000キロメートルほどの比較的大きな距離で区切られています。 しかし、実際には、地球はポイントではなく、実際の与えられた量を占めるオブジェクトです。 地球の一部は他のものよりも月に近く、一部は遠くになります。 近い部分は平均より大きい引力を経験します;より遠い部分は平均より小さい引力を経験します。
それを外部の重力質量の方向に引っ張る力があります。 そのオブジェクトに沿った異なるポイントはわずかに異なる力を経験し、正味の潮汐力：個々のポイントの力とオブジェクト全体の平均正味の力の差。 しかし、地球の一部が近く、一部が月から遠く離れているという事実だけではありません。 すべての物理的な物体と同様に、地球は三次元であり、地球の”上”と”下”の領域（月の視点から）は、中央に位置する部分に対して、地球の中心に向かって内側に引っ張られることを意味します。
地球上のすべての点が経験する平均力を差し引くと、表面上のすべてのさまざまな点が月からの外力をどのように経験するかがわかります。 これらの力線は、物体が経験する相対的な力をマッピングし、潮汐を経験する物体が力の方向に沿って引き伸ばされ、力の方向に垂直に圧縮される理由を説明します。
平均正味の力に、中心から離れた異なる点は差動正味の力を経験します。 これは’spaghettifying’の効果で起因する。 Krishnavedala/Wikimedia Commons
巨大な物体に近づくほど、これらの潮汐力は大きくなります。 ブラックホールは非常に巨大で非常にコンパクトであるため、宇宙で最大の既知の潮汐力を発生させます。 あなたがブラックホールに近づくにつれて、あなた自身が”スパゲッティ”、または薄い、麺のような形に引き伸ばされているのはこのためです。これに基づいて、ブラックホールがあなたを吸うことを期待する理由を簡単に見ることができます。
: あなたが一つに近づくほど、重力の魅力的な力が強くなり、あなたを引き裂く潮汐力が強くなります。
それでも、あなたがブラックホールに吸い込まれるという考えは誤解のままであり、その時のものの愚かなものです。 ブラックホールの影響を受けた物体を構成するすべての粒子は、一般相対性理論によって生成された時空の重力曲率を含む、同じ物理法則の対象と
宇宙の生地は質量の存在によって湾曲しており、ブラックホールは宇宙のどこにでも最大の質量濃度を提供することは事実ですが、その質量の密度は空間がどのように湾曲しているかに関係しないことも事実です。 太陽を白色矮星、中性子星、または同じ正確な質量のブラックホールに置き換えると、地球に作用する重力は変わりません。 それはあなたの周りの空間を湾曲させる総質量です。
グリッドは、質量を下に置くと、代わりに特定の量だけ曲線になるように”直線”の線になっていたものが発生します。 一般相対性理論では、空間と時間を連続として扱いますが、質量を含むがそれに限定されないすべての形態のエネルギーは時空の曲率に寄与します。 地球を特異点までの密度の高いバージョンに置き換えると、ここで示されている時空の変形は同じであり、地球自体の内部でのみ違いが顕著になり Networkologies and The Pratt InstituteのChristopher Vitale
遠くから見ると、ブラックホールは宇宙の他の質量と同じです。 それはあなたが非常に近づくときだけです—数シュワルツシルト半径の中で—あなたはニュートン重力からの出発に気づき始めます。 それでも、ブラックホールは単にアトラクタとして機能し、それに近づく物体は通常と同じ軌道を作ります：円、楕円、放物線または双曲線、非常に良い近似
潮汐力のために、接近する物体が引き裂かれる可能性があり、降着円盤の形でブラックホールの周りに降着した物質のために、磁場と摩擦と加熱 これらの追加の相互作用を考えると、問題のいくつかは減速され、最終的にブラックホールに飲み込まれる可能性がありますが、圧倒的多数はまだ脱出
降着円盤の中心にある超大質量ブラックホールは、円盤に垂直な狭い高エネルギーの物質のジェットを宇宙に送ります。 約40億光年離れたブレザーは、最高エネルギーの宇宙線とニュートリノの多くの起源です。 ブラックホールの外側からの物質だけがブラックホールを離れることができます。 DESY,Science Communication Lab
問題の事実は、ブラックホールが何かを吸っていないということです。 結局のところ、それはすべてただの重力です。 最大の違いは、ブラックホールは、宇宙のはるかに小さいボリュームを占有し、他の単一のオブジェクトよりもはるかに大規模であることができる、ほとん 土星は私たちの太陽を周回するだけでいいかもしれませんが、太陽を天の川の中心にあるブラックホールに置き換えると、太陽の約4,000,000倍の大きさのブラックホールに置き換えると、潮汐力は土星を巨大なリングに分割し、ブラックホールの降着円盤の一部になるほど強いでしょう。 すべての物質が生成する重力、電気、および磁場の存在下で十分な摩擦、加熱、および加速を考えると、最終的には内部に落ちて飲み込まれるでしょう。
物質を降着させ、その一部を二つの垂直ジェットで外側に加速させることは、クエーサーがどのように機能するかの優れた記述子です。 あらゆる種類のブラックホールに落ちる問題は、ブラックホールの質量とイベントホライゾンサイズの両方の追加の成長の原因となります。 しかし、そこにあるすべての誤解にもかかわらず、外部の問題を「吸い込む」ことはありません。 マークA Garlick
ブラックホールは非常に巨大であり、ブラックホールの周りに既に存在する潮汐力と物質の組み合わせは、外部の物体を引き裂くことができます。 ブラックホールの近くを通過する物質の圧倒的多数は、何らかの形で戻って吐き出されます。 それが成長する原因となるのは、イベントの地平線の内側にある小さな部分だけです。
宇宙のすべての質量を等価質量のブラックホールに置き換え、降着円盤のようなすべての摩擦物質を取り除いた場合、ほとんど吸い込まれ 粒子が経験する唯一の摩擦は、ブラックホールによって生成された湾曲した時空を通って移動するときの重力放射の放出によるものです。 アインシュタインの理論自体の挙動のために、事象の地平線半径の3倍の内部を形成した物質だけが、相対性理論の中で最も内側の安定円軌道（ISCO）の内部に入ることは不可避的に「吸い込まれる」だろう。 実際に私たちの物理的な現実のイベントの地平線に落ちるものと比較して、これらの効果はごくわずかです。最後に、私たちは重力の力と、これらの質量の存在に起因する湾曲した時空しか持っていないでしょう。
最後に、私たちは重力の力を持っています。
ブラックホールが何かを吸うという考えは、それらについての最大の神話です。 彼らは重力のために成長し、それ以上のものはありません。 この宇宙では、それは十分以上のものです。
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