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二重スリットと水分子と鉄分子とブラックホール

電磁波(光子)が二重スリットを通り抜けると波は回折してスリットの裏側に回り込みます。光(電磁波)が水中の水分子、鉄板の鉄分子、ブラックホールの近くを通過する時も、同じ原理で光が回り込むのですか。ブラックホールの近くで電磁波や重力波が曲がるのは、時空の歪みではなく、電磁波や重力波の波動性つまり回折性で説明できますか。基礎的な質問の繰り返しで失礼しております。

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  • Nakay702
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回答No.1

思ってもみなかった疑問とその着想にハッとさせられました。なるほど、スリットと水分子・鉄分子、ブラックホールとは、仰せの観点から見ればつながりがあるわけですね。しかし、スリットはいわば「隙間」であり、水や鉄の分子は逆に「障壁」ですね。つまり、後者の場合、その障壁以外はすべて、「隙間という空間」ですね。 ということは、この場合、電磁波(光子)が水や鉄の分子の脇のスリット(?)、すなわち「隙間という空間」を通っても何ら回折現象は起こらないと思います。ただし、たまたま水や鉄の分子と衝突する電磁波には、何らかの変化、例えば、崩壊・消滅・(チェレンコウフ光などの)放射といった現象が見られるのかもしれませんね。 なお、「ブラックホールの近くで電磁波や重力波が曲がるのは、時空の歪みではなく、電磁波や重力波の波動性つまり回折性で説明できますか」とのお尋ねに関しては、あまりにもスケールが違いすぎて考えにくいですね。理屈だけで考えれば、この場合の電磁波や重力波には、その波動性による回折現象がまったくないとは言い切れないかもしれませんが、限りなくゼロに近く、時空の歪みによる曲折(ただし、当の電磁波にとっては「直進」なのかもしれません)によって引き起こされる現象である、と言えるものと思います。 言い換えれば、それは、電磁波自体の持つ物性によって「回折」するのでなく、時空の歪み外的な圧力による曲折である、と言えるでしょう。

DK000
質問者

お礼

順を追った解説をありがとうございます。ブラックホール周辺の電磁場では、波動性は回折の主な原因とは結論されていないですね。電磁波が2つの水分子の隙間を通過する、2つの鉄分子の隙間を通過する、2つのブラックホールの隙間を通過すると考えると、スリットを通過するのと同じ効果かもと思いました。漁港の出入り口つまり防波堤の隙間ないしスリットで波が回り込むイメージでしょうか。でも防波堤が片側しかなくても波は回り込むので、ブラックホール1つでも電磁波の回折は起こりそうです。防波堤から飛び込んだ、あまちゃんの世界です。とはいえ、ブラックホール以外の恒星や惑星や衛星でも電磁波の回り込みが生じているはずだし、ブラックホールや恒星や惑星や衛星の内部を通過する電磁波も存在するだろうし、解説してくださった通り、波動性によって回り込む波は少ないのですね。分かりやすい解説に感謝しています。