ブラックホールを制御できたら、無限に捨てられるゴミ箱ができるかも【ブラックホール2】#20
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- Опубліковано 3 сер 2024
- 今回は「ブラックホール」シリーズ第二回です。「世界一の望遠鏡の口径は地球サイズ」「太陽の65億倍の質量をもったブラックホール」「ブラックホールで広がる夢。ゴミ箱、発電、都市」など、ブラックホールについて話します。
【目次】
00:00 世界一の望遠鏡はマジでデカい
02:08 "実質"地球の直径、その心は？
04:44 人間の視力の300万倍で観測できたもの
06:50 【宇宙はロマン】太陽の65億倍の質量
10:52 【X線と質量の謎】ブラックホール発見の歴史
15:51 一番近所の超巨大ブラックホール
20:01 ブラックホール研究の未来
22:40 50年前から素敵なブラックホール研究
【参考文献】
○『90分でブラックホールが分かる本』福江純 大和書房
amzn.to/423ZjJI
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【参考文献】
○『90分でブラックホールが分かる本』福江純 大和書房
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夏生さんのリアクションがいちいち良すぎるのと、ドヤ顔の越山くんがおもろい
19:11 実はイベントホライズンの向こう側にある星もブラックホールによる重力レンズ効果である程度観測できてしまったりすることがあるんですよね。通常は銀河系の重力でより遠くの銀河が観測できるという場合が多いですが。
【ブラックホールからエネルギーを取り出す方法】
ただ物を投げ入れるだけでエネルギーは取り出せません。投げ入れた物体を取り出すのに、エネルギー保存の法則から同じ労力を要するからです。
ではどうするのか説明しましょう。
自転型ブラックホールのことを【カー・ブラックホール】と呼ぶのですが、カー・ブラックホールの事象の地平面のすぐ外側に、横に引き伸ばされた楕円のような形をした (完全な楕円の方程式とは少し外れますが)【エルゴ領域】と呼ばれる空間が出来ます。
エルゴとはエネルギーの語源となるギリシア語で、エルゴ領域を用いて粒子の持つ質量エネルギーの一部を取り出すことが出来ることからこう呼ばれます。
そして、そのエネルギー獲得過程のことを【ペンローズ・プロセス】と言います。ペンローズさんは2020年にブラックホールの研究でノーベル物理学賞を授与された方です。
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ペンローズ・プロセスは『ホーキング放射』に若干ですが似通った話で、ブラックホールの周辺では上述の通り、エネルギーの性質が常識を超えるという特徴から来るものです。
◆ 一万円のお金を二人で分けるといったら、五千円ずつ・あるいは二千円と八千円、といったような分割が一般的ですが、『マイナス二千円と一万二千円』 というような分け方は出来ませんよね？でもカー・ブラックホールだとエネルギー的な意味合いでそれが出来るんです。
◆ カー・ブラックホールに落っこちていった物体がエルゴ領域内部でなんらかのきっかけで２つに割れたとしましょう。
⇒２つの片割れは元々持っていた静止質量エネルギーを上回るエネルギーが加算され、それが物体の運動エネルギーとなり、無限の彼方に飛び去っていきます。
⇒もう一方の片割れは《マイナスのエネルギー》を持ってブラックホールに吸収され、結果ブラックホール自身の回転エネルギーを減らします。
※ブラックホールの事象の地平面の内側では、極限の重力 (時空の歪み) の結果、マイナスエネルギーの状態が許されるのです。
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カー・ブラックホールを利用して、上述のような状況を作り出すことが理論上可能でして、取り出せるエネルギーは《ブラックホールの角運動量 (自転の勢い)》に依存し、臨界ブラックホール (BHの角運動量には質量に依存した限界があるのです) から最大のエネルギーを捻出することが可能となります。
無限遠方で静止している物体は、特殊相対性理論で導かれる『静止質量エネルギー』というものを内包していますが、ペンローズ・プロセスに於ける限界捻出エネルギー値は、その静止質量エネルギーのおよそ二割です。
※ ちなみに高次元宇宙のブラックホールでは、取り出せるエネルギーが無制限となる事が知られています。
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20:23 夏生・ブラックホール・嵐彩「少しはは光を出してみようかなあ。ちょっと吸いすぎちゃったかなあ」
これ可愛かった！タイムスタンプ助かります❤
理論上これしか有り得ない…！みたいな話って聞いてると凄くワクワクする！！
おーいでてこーい 思い出すよね、ブラックホールゴミ箱
銀河系BHをいて座a*と呼ぶことが分かった。しかし夏生さんって鋭いなあ。スバズバ本質突いてくるのが素晴らしい。
画像解析に時間がかかった理由のひとつは、観測で得られるデータがまばらで、それらから画像を復元する情報処理を慎重に行わなければならなかったこともあると思います。複数のチームで独立に違う方法で画像復元を行い、最後に画像を突き合わせたとセミナーで聞きました。
2019年EHT collab.の論文（Results I）のFig.2 "(u,v) coverage" を見ると、まばらにしかデータが得られていないことがわかります。
サムネが可愛すぎる
楽しみに待ってました🎉
ワクワクしました😃
SFで「ブラックホールをゴミ箱にする」話は、
ゴミ業者「なんかBH近くに変な物が浮いてたんで拾って来たんすけど」
科学者「とりあえず割ってみよう」
謎生物「中からコンニチワ！」
みたいな展開になりがちなイメージ
ブラックホールで一番面白いと思ったのは、ブラックホールに落ち込んだ情報がどうなるか？
という研究から、物質、エネルギーや情報が相互に変換できるということです。
とうとうパジャマで来たんか越山君
コッシーって、個人的に呼ぶ事にする。
クズはクズ箱へ！
クズ書家をブラックホールへ送ろう
スタートレックのロミュラン人はマイクロブラックホールを船の動力に動く設定でしたが、ブラックホール発電なんて出来そうですね。
なんか三体みたいな話でワクワクする
近年に出された新説のブラックホール論だと量子論と相対論の両方使って説明してた記憶。ブラックホールを構成する粒子1つ1つでみると、事象の地平面に着く前にホーキング放射を起こして質量が軽くなって事象の地平面が遠くので、アキレスと亀みたいに永遠に事象の地平面に到達できないっていう。
バイバインで増やしすぎた栗まんじゅうをブラックホールに捨てたらどうなるか気になるなぁ
ブラックホールに“食べられた”ことになるんじゃね？
昔の子供向け科学読本に、火山のカルデラ地形を利用して、直径１００メートル越えの凹面鏡を設置して火星人を探す！
というのが、ありました。
そんな物語にワクワクしていた
過去の自分！ f(^_^)
実は可視光で言うと、ブラックホールのイベントホライズンの向こう側どころか銀河の中心付近とか向こう半分はほとんど見えないんですよね。銀河の反対側で超新星爆発が起きても望遠鏡では見えなくて、ニュートリノと重力波でしか見えないなんてことも。
19:11 重力レンズ効果を使って背後を観測しブラックホールの発見に使う、というのは、学問どころかポピュラーサイエンスでも語られる領域でしょう.
自分が知ってるくらいだし.
本家みたいに曖昧です、と言っておけばいいのに.
ブラックホールは天体なので、事象の地平の外側は同じ質量の恒星の挙動とそう変わりない。ただ恒星なら放出されるエネルギーが吸収されてしまうのでブラックホール化する前の恒星の方がエネルギーを利用しやすい。
事象の地平面を外から見たときに時間が経過しないって言うけど
ゴミをどんどん捨てたらゴミで事象の地平面が覆い尽くされてくのかな？
インターステラーで物理学者がシミュレーションして再現した姿そのままだったので、鳥肌立ったのを思い出しました。
元ネタだしね
@@kamome3663theとしてます、～が
「おーい、でてこーい！」
銀河の反対側については、ブラックホールだけではなくコアと呼ばれる銀河中心部は星の密度が高く、すべての電磁波がさえぎられるため、その向こう側に観測不可能な領域が存在します。このため天の川銀河の形状を示す図の一部は想像となっています。Wikipediaの「銀河系」の項目にもそれを説明した図があります。割と大きな領域です。
・応用研究重視の現代において、99%ロマンな研究が許されるのは、天文学ぐらいだろうか
・X線って、可視光と別のふるまいをするってこと？
ゴミとして処分されたものも状態が変わっただけである意味存在はし続けてはいるだろうし、地球上の原子の数は変わらないなんて聞いたこともあるけど、ブラックホールにぽいぽい放り込んだら原子レベルで地球に二度と帰ってこなくなってしまうのでは…？リサイクルにも支障出そうだし、ゴミ箱はちょっとなぁ。
今回はホワイトホール（未発見）をお付けしてお値段据え置き！！
ゴミ→ブラックホールにぽいぽい→原子レベルの大きさの空間に数キロ分の質量が詰め込まれる→素粒子化→ブラックホール停止→素粒子再結合→だいたいが水素分子化
というのが制御できているブラックホールで起きること。つまり一部屋１ブラックホール
地球がガス化しちゃうね 核融合に使わないと！
ブラックホールはとても面白い！
最近ではブラックホールの向こう側の銀河を重力レンズ効果を使って、宇宙ができたばかりの銀河を観測したり、超新星爆発の観測を重力レンズ効果を利用して爆発の瞬間から観測するなどが行われるようになりました。 タイムマシン効果？
ブラックホール都市重力とか時間とかやばそう
星新一だ！
ゴミを捨てれば捨てるだけ事象の地平面が増大する危険極まりないゴミ箱
その前に捨てたゴミが潮汐力でバラバラにされながら降着円盤になって強烈なX腺を放射するので超ヤバいですよ。静かに落下していくことなんてありませんから。
@@HitUA-cam 出し続けるほどゆっくり落ちることは考えにくいのでミリ秒レベルで済む説を提唱します
降着円盤が持続的にあるなら温度で周囲が原子崩壊しちゃう
@@SYALIREA ゴミを継続的に捨て続けたら降着円盤も持続的に存在するかと。もちろん降着円盤内では最終的には素粒子単位に分解されてますよ。クオーク単位になる瞬間があるのかは判りませんけど。あとシュバルツシルト半径の直近では時間軸も通常空間とは異なっています。
ブラックホール移住マイスターさんは、どこですかー？
…あ、今回はゴミ捨てマイスターさんなのかな。
「ブラックホールをコントロールできたら何ができる？」
→縮退炉
イベント・ホライゾンの向こう側は重力レンズで見える。
M87といえばウルトラマンとはもう言わない世代か😢
78星雲も300万光年向こうの幻。
M87なのはシンウルトラマンだけですね。昭和世代はもともとM87のつもりでM78に間違えられたわけですが。
M78ならともかく、M87でウルトラマンを連想する人はそもそも結構コアなファンだと思う
ブラックホール脱毛定理まだ?
20:20 ホーキング放射かな？(たぶん違う)
SCP-280-JPみたいなブラックホールの活用方法
おーい出てこい
無限に捨てられるゴミ箱ができると地球は凍えるのか？（