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世界のつくりを説明する試み  作者: もりを
天体編
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18・光まで飲み込む、って

18・光まで飲み込む、って


巨大天体一個分もの質量を「毛先ほどの点」に丸め込む、というこのオーダーは、小山をスプーン一杯分に圧縮、なんてレベルじゃない。


無限の高密度だ。


ブラックホールには大きさがないんだから、数式上では、単位あたりのポテンシャルエネルギーは無限大、ってことに実際になるんだ。


そのポテンシャルとは、重力だ。


ただ、ブラックホールが生み出す(消し去る、か)仕事は、現実には無限ってわけじゃない。


ブラックホールにも大小があって、それは「点の重力が影響を及ぼす半径」と定義でき、その広さは、かつて星の姿だったときの質量に伴う。


具体的には、「このラインから奥に踏み入ると必ず深みに落ち込みますよ」「そして、決して抜け出せませんよ」というシュバルツシルト半径が、そのブラックホールのサイズってことになる。


この立ち入り禁止ラインを越え、重力圏に捕らえられれば、物質はおろか、光でも逃れることはできない(光も粒子なのだ)。


その理屈は、こうだ。


万有引力の法則では、大質量を持つ物体(例えば星)の重力圏から飛び出すには、質量の大きさに応じた脱出速度が定められてて、単純な言い方をするなら、「地球から宇宙空間に飛び出すには、鳥や飛行機のスピードじゃ無理で、ロケットの高速度が必要」という。


星の質量・・・つまり重力が大きければ大きいほど、脱出速度は高く設定される。


その脱出可能速度が、計算上で光速を越えると、光も自分の飛ぶ速度(つまり光速)では重力を振り切れなくなる。


つまり、光も特異点に飲み込まれる、ということになる。


だからブラックホールは、純粋な闇なのだ。


つづく

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