ブラックホール周辺で光が曲がる原因

質問

時空の歪みがブラックホール周辺の光を曲げる原因、と説明を受ける場合があります。漁港の防波堤の背後に波が回り込むように、光の波動性による回り込みが生じているように感じますが、波動性どうでしょう。考えずに感じているだけで、毎回失礼しております。。

回答No.3

maskoto · ベストアンサー

波長が長いほど、波動性が顕著になり
反対に波長が短いほど、粒子性か顕著になります
可視光線の波長は、水面を伝わる波の波長と比べて非常に短いので
水面の波の様子を根拠に、光波の回折を考えるのはナンセンスだと思います。
要するに、光は波長が短いので
水面の波ほどの回折は起こりにくいと言う事です

お礼

可視光線の波長は海の波よりずっと短く、光子も水分子よりずっと小さいので、ビッグスケールとミニスケール、似た現象同士かなと感じましたが、そういう理屈でもなく、光の回折は非常に小さな角度なのですね。ビッグバン近くの光の曲がりも１度未満なのでしょう。どの周波数帯でも光の曲がり具合が同じなら時空の歪みが原因、曲率と周波数に相関関係があれば波動性が原因でしょうか。鋭い観察をありがとうございます。

回答No.2

Nakay702

以下のとおりお答えします。

＞漁港の防波堤の背後に波が回り込むように、光の波動性による回り込みが生じているように感じますが、波動性どうでしょう。
⇒港の防波堤の背後に波が回り込むのは「浸透圧」による動きだと思います。
他方、ブラックホール周辺で光が曲がる原因は、引力と遠心力が釣り合うシュバルツシルド半径より外側で、それはあたかも飛行機の翼の曲線に沿って上下の空気が分かれ、再度出会う恰好と似ていますね。
つまり、それは光の波動性による回り込みではなく、「流線形面での分流と合流」（もしくはそれと類似の変形的な流れ）だと思います。なお、シュバルツシルド半径より内側では、光は、天文学の理論に従えば、ブラックホールに吸い込まれてしまうようですね。

回答No.1

SPROCKETER

ブラックホールだけではなくて、重力源の周辺では時空が歪んでいるので光が曲がります。太陽でも、地球でも、それは同じです。ブラックホールが特異なのは、時空の歪みが繋がって、光が外に出られない事で、ブラックホールの事象の地平面の内側に入ると外に出られなくなると言われるのは、それが原因です。事象の地平面に近づくと、徐々に薄くなって行って、見えなくなるそうです。実際には、強大な重力で引き延ばされ、引き千切られて、バラバラになって、雨のようにブラックホールの表面に降り注ぐそうです。