闡堤宗祀 ～ Offering to The Sukhavati より 亡き王女の為のセプテット ～ Ascending Into Naught を聞きながらこんばんは、アベです。
唐突ですが、私は天文学とそれに付随する量子力学などに興味があります。私のマウスの名前「AXION」は量子力学における未発見の素粒子からとったものです(詳細は過去の投稿を参照)。また「フォトンベルト」などの疑似科学について調べるのも好きです。
そんなわけで、ブログのネタが無いときは科学(＋疑似科学)に関する話題を紹介していきたいと思います……マウスを含め、技術的な話題は私以外の「電通大ロボメカ工房OB黄金世代(自称)」の方々が投稿してくれることでしょう。もちろん私も投稿はしますよ。
ということで、記念すべき(？)第1回目は「ブラックホール」についての話です。天文学に興味はなくても「ブラックホール」は知っている、という方も多いのではないでしょうか。それ位認知度の高い言葉です。
・ブラックホールとは何か。
ブラックホールとは、簡単に言ってしまえば「光が脱出できないほど重力が強い天体」です。一般相対性理論の解として、1916年にドイツの数学者カール・シュバルツシルトによって計算されました。余談ですが、シュバルツシルトは戦場で一般相対性理論の計算をしていたそうです。
発表当初は実在するはずがないとされていましたが、白色矮星・中性子星などの高密度の天体が観測されるにつれ存在が信じられるようになり、1971年の「はくちょう座X-1」の発見によりその存在はほぼ確実視されるようになりました。現在ではブラックホールの候補天体は数多く発見されています。
・ブラックホールの分類
ブラックホールにはいくつかの分類方法があり、それぞれに名称がついています。
質量による分類
・マイクロブラックホール：素粒子レベルのシュバルツシルト半径を持つ
・恒星質量ブラックホール：太陽と同程度の質量をもつ
・中質量ブラックホール：太陽の数十～数百倍の質量をもつ
・大質量ブラックホール：太陽の100万～数十億倍の質量をもつ
性質による分類
・シュバルツシルト・ブラックホール：回転せず電荷もない
・カー・ブラックホール：回転しているが電荷はない
・ライスナー＝ノルドシュトロム・ブラックホール：回転していないが電荷がある
・カー＝ニューマン・ブラックホール：回転しており電荷もある
また、特定のカラー荷をもつ「色つきブラックホール」も提唱されていますが、最終的にシュバルツシルト・ブラックホールもしくはカー・ブラックホールに変化するとされています。
・ブラックホールの半径
質量Mのブラックホールのシュバルツシルト半径Rgは
Rg ＝ 2GM/C^2
で計算できます。ここでGは万有引力定数、Cは光速度です。
長くなってきたのでこの辺で一度切ります。続きは次回以降の投稿で。