ブラックホール 電磁波

質問

１．ブラックホールから電磁波は、抜け出すことができるのでしょうか？

・光は重力で抜け出せないと聞きました。
・電磁波は抜け出せるのか。
・　http://okwave.jp/qa/q3515311.htmlでは、抜け出せると。

２．１の回答がYESであれば、ブラックホールにカメラを放り込み、その撮影データを電磁波で飛ばし受診すれば、宇宙の終わりが見えるのでしょうか？

・ブラックホールの表面のように、重力が究極に強い場所では、そこでは一瞬の間でも、他の宇宙では永遠に近い時間が流れる
http://www.kids.isas.jaxa.jp/faq/star/st02/000173.html
・宇宙は終わるのに、宇宙の一部であるブラックホールは終わらないのか？疑問にありますが。

よろしくお願いします。どちらか一方でも構いません。

回答No.3

noname#195146 · ベストアンサー

>１．ブラックホールから電磁波は、抜け出すことができるのでしょうか？

　事象の地平面より内側ではどうやっても無理です。外からブラックホールに近づいてきた光が抜け出せなくなる境界は、事象の地平面より外側になります。

>・光は重力で抜け出せないと聞きました。
>・電磁波は抜け出せるのか。

　電磁波を総称とすれば、それに光、電波、マイクロ波、赤外線、紫外線、γ線等々が含まれます。波長（もしくは振動数）の違いだけです。

>・　http://okwave.jp/qa/q3515311.htmlでは、抜け出せると。

　他の方の回答についての論評は禁じられています。

>２．１の回答がYESであれば、ブラックホールにカメラを放り込み、その撮影データを電磁波で飛ばし受診すれば、宇宙の終わりが見えるのでしょうか？

　Noではあるんですが続けます。ブラックホールに落ちていく物体が事象の地平面に到達するには、ブラックホールに対して静止している（一定の距離を保ち続けているということ）系からみて無限大の時間がかかります。それは、ブラックホールの事象の地平面に近づくほど、時間の進み方が遅くなり、事象の地平面では時間が停止するからです。

　一方、ブラックホールに落ちていく物体からすれば、自分の時間の進み方が変化することはありません。自分より外の世界の時間の進み方がだんだん速くなり、やがて無限大の速さで時間が経過します。このとき外の世界では無限大の時間が経過しています。

　ブラックホールに落ちていく物体からすれば、ある有限の時間で外の世界で無限大の時間が流れてしまうようにできます。必然的にそうなります。

　落ちていく物体が外の世界に電波で連絡することは可能です（物理学的に可能で技術的な問題はクリアできるとします）。すると外の世界の無限大は無理ですが、有限の時間ならいくらでも可能です。宇宙の終わりが有限の時間でくるとして、それを見て、外の世界に知らせることが可能です。

　それを受信している外の世界が宇宙の終わりについて知るのは、実際に宇宙が終わりを迎えているときです。ブラックホールに落ちていく物体に教えてもらわなくても、もう身の回りでそうなっています。つまり、あまり意味はありません。

>・ブラックホールの表面のように、重力が究極に強い場所では、そこでは一瞬の間でも、他の宇宙では永遠に近い時間が流れる
>http://www.kids.isas.jaxa.jp/faq/star/st02/00017 …

　その通りです。

>・宇宙は終わるのに、宇宙の一部であるブラックホールは終わらないのか？疑問にありますが。

　終わり方によります。宇宙が消滅する終わり方（ビッグクランチ）ならブラックホールも一緒に消滅します。

　宇宙にエネルギーとなり得るものが全てエネルギーを使い果たす終わり方（熱的死）なら、ブラックホールはそのままです。

　宇宙の膨張が加速し続け、ついに原子すら形をとどめなくなる終わり方（ビッグリップル）でもブラックホールは残ります。

P.S.

　上記はブラックホールが起こすホーキング輻射を考慮していません。それを考慮すると、ブラックホールは有限の時間で消滅します。ブラックホールに落ちて行っても、事象の地平面に到達することはできず、有限の時間で外の世界の無限大の時間の経過を見ることもできません。

　それでも、宇宙がビッグクランチで終わるなら、それは有限の時間で起こるため、その瞬間に立ち会うことはできる可能性があります。宇宙とともに消え去ることになります。

　熱的死の場合は、ブラックホールを使っても、それを見ることはできません。

　ビッグリップルなら、まず間違いなく見ることができます。ただし、自分もビッグリップルに巻き込まれます

回答No.5

foomufoomu

＞１．ブラックホールから電磁波は、抜け出すことができるのでしょうか？
ブラックホールは、パルサーであることが多いことについての話をしていると思いますが、電波は周りの物質(星間ガス、近くの星の一部)を飲み込む時に(ブラックホールの外で)発生しているようです。

＞２．・・・・宇宙の終わりが見えるのでしょうか？
ブラックホールの中に入った人には宇宙の終わりが見えるか？　という話でしょうが、・・・たぶん見えません。
相対論ではAからみたBの時間が遅れている場合、BからみたAの時間が進んでいるというわけではありません。ブラックホールで、時間関係がどうなるのか書かれたものを見たことがないので分かりませんが、ここでも相対性が成立するなら、ブラックホール内の人が外を見ても、時間が止まっているように見えることになります。

回答No.4

s_hyama

まず、光の波は電磁波だとマクスウェルが言っただけであって、光は物理学では定義されていません。

これはどういうことかというと、電磁気学の自由空間では、
C＝w＝fλ、C：光速度、w：波動速度、f：周波数、λ：波長
このときの波動速度を基準値として光速度として定義しています。

電磁気学において、自由空間（じゆうくうかん、free space）とは一切の物質が存在しない仮想的な空間である。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E7%94%B1%E7%A9%BA%E9%96%93

次に重力のある物質場の重力ポテンシャル(2φ)下で、電磁波の速さは、
w＝fλ＝√(C^2-2φ)
ブラックホールは、C^2＝2φを意味していて、電磁波の速さは0になります。
これを一般に光も抜け出せないと表現しているようです。

ですから、w＝0になるだけで、C＝d/t、ですから時間が流れていないわけではありません。
私たちの知らない機構で蒸発してしまうのでしょうね。

回答No.2

TANUKIA

1. 抜け出せませぬ。だからブラックホールと命名されたのであります。
　　あと光と電磁波を分ける必要はありません。

2. 抜け出せないのですが 仮に抜け出せるとして、
　　宇宙が終わったあとに、どこの誰が受信すると言うのでしょうか…
　　一応、ご自分でも書かれていますが、相対的な時間差があるだけです。(終わりは平等です)。

宇宙が終わるの意味がよく分かりませんが。
あと、もし終わったというのなら、宇宙が終わったからブラックホールが終わるのではなく、
全ての素粒子(ブラックホール含)が現在のように機能しなくなったから、宇宙が終わったと言うことなのでしょうね。

回答No.1

bttf2003

第１項目の答え
[ちなみに、電波は光速を超えても理論には反しないそうです。]
という回答は間違っています。
電波と光は同じ意味で、記載内容によって使い分ける人もいます。
したがって、電磁波と光の真空中の速度は同一で約３０万Km/secです。ブラックホールの事象面から外へ、電磁波＝光は抜け出せません。

第２項目の答えは「宇宙の終わりは見えません」

ついでに、
宇宙が終われば、宇宙の一部であるブラックホールは終わります。