サイエンスニュースまとめは、 生まれたばかりのブログです。 応援して下さいね☆ お友達にもここを教えてあげて下さいね。

※取り上げて欲しいニュースやテーマを募集しています!コメント欄に書き込んで下さいね!!!

相対性理論

ブラックホールから脱出しようとした光は、まるでブーメランのように引き戻される

1: ライスシャワー ★ 2020/04/13(月) 02:12:18.59 ID:6J6cvcOI9

ブラックホールは光さえ吸い込む強力な重力源ですが、その周辺で見せる複雑な光の挙動が明らかになりました。

過去の観測データの洗い直したところ、ブラックホールから脱出しようとした光が、まるでブーメランのように引き戻されている痕跡が得られたのです。

この特殊な光の挙動によって、ブラックホールの降着円盤は自らの発光で自らを照らしているというとんでもない状態であることもわかりました。

この研究は、米国カリフォルニア工科大学の研究者Riley M. T. Connors氏を筆頭とした研究チームより発表されており、論文は3月27日付けで天文学を扱う査読付き科学雑誌『The Astrophysical Journal』に掲載されています。

no title


ブラックホールの周りの光

今回の研究は、2012年に運用が終了したロッシX線タイミングエクスプローラー(RXTE)衛星のアーカイブを組み合わせて行われました。

過去の観測データを、現代の技術で改めて洗い直し新しい発見をするというのは、最近の天文学ではよく報告される事例です。

観測されていたのはブラックホール連星「XTE J1550-564」です。これは太陽質量の10倍程度という恒星質量のブラックホールで、伴星の物質を吸い込んで明るく輝く降着円盤を作り出しています。

円盤の上下に吹き出すジェットも確認でき、マイクロクエーサーという呼び方もされています。

no title


X線観測データを確認した結果、ここではブラックホールの非常に近くから出ている光を観察できたが、それはブーメランのようにブラックホールに引き戻された痕跡があったというのです。

こうしたブラックホール周辺の光の挙動は、1970年代には予想されていたものですが、観測で確認されたのは初めてのことです。

重力に吸われる光

光は質量を持たず、直進しかしないという性質があります。なのに重力源のブラックホールに吸い込まれるというのは一見奇妙なことのように思えます。

しかし、重力とは単純に質量のあるものを吸い寄せる力ではなく、空間の歪みであることが一般相対性理論によって説明されています。

空間を2次元平面のゴムシートと考えた場合の重力源周辺の歪み
no title


ブラックホールのような強い重力源の周りでは、ゴムシートにボーリングの玉でも乗せたようにぐにゃりと空間が歪みます。

ここに勢いに載った光が飛び込むと、光はぐるぐるコイン募金箱に投げ込まれたコインの様に、歪んだ空間に合わせて軌道を曲げてぐるぐると周回するような挙動を取ってしまうのです。

ぐるぐるコイン募金箱。歪んだ場所では平たいコインも円を描くように転がる
no title


こうした原理で、光もブラックホールの周辺では歪んだ空間に捕らわれてブラックホールの中心へ引き込まれてしまうのです。

実際のブラックホールは高速で自転していると考えられ、挙動はこのぐるぐるコインよりもっと複雑です。

研究者の予想では、そこでは光が曲げられるだけではなくねじるような挙動も取っていると言います。

ブラックホールの周りでは高熱の降着円盤が発光していますが、その光はブラックホールから脱出しようとして、ブーメランのように引き戻されていることもX線観測から確認されました。

この光は引き戻された後、降着円盤の物質に反射して再度飛び出してくると言います。

つまり、ブラックホール周辺では、自分が輝いて放った光で別の部分が照らされているという奇妙な状況が起こっているのです。

この直接輝いて抜け出した光と、引き戻された後反射した光を分離すれば、ブラックホール周辺の状況をもっと詳しく知ることができると言います。

現在は確認が困難なブラックホールの自転速度なども、ここから計算できるかもしれないのです。

それにしても、自分で光って自分を照らすとは、アニメに登場する目立ちたがりキャラでもそこまではできないしょう。さすが謎多きブラックホール…といったところでしょうか。

https://nazology.net/archives/56354



引用元: http://tekito.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1586711538/続きを読む

スカイツリー展望台は地上よりも時間が速く進む 超精密時計「光格子時計」の観測で確認

1: シャチ ★ 2020/04/07(火) 00:13:47.03 ID:ijSxWWTu9

4/7(火) 0:00配信共同通信
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20200407-00000002-kyodonews-soci
 高さ450メートルの東京スカイツリー展望台の時間は地上よりも1日に10億分の4秒速く進んでいることを、超精密時計「光格子時計」の観測で確かめたとする論文を、香取秀俊東京大教授らが6日付ネイチャーフォトニクス電子版で発表した。

 重力が大きいと時間の進み方はゆっくりになるという、アインシュタインの一般相対性理論を実証する内容。センチ単位の高さの変化を測って、地震や噴火に伴う地面のわずかな動きを監視する応用が期待されている。香取氏は今回の成功を受けて「実用化にめどが立った」と述べた。

 光格子時計の誤差は160億年に1秒。「ノーベル賞に近づいた」との評価も。



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1586186027/続きを読む

一般相対性理論、銀河レベルでも正確性に問題なしと科学者が検証。さらなる確認作業も計画中

1: しじみ ★ 2018/06/25(月) 18:58:14.71 ID:CAP_USER

約100年前にアインシュタインが発表した一般相対性理論は、
現在物理学には欠かすことのできない基礎理論となっており、またわれわれの日常世界にも役立てられています。
たとえば、いまやスマートフォンにも搭載され、地図アプリなどに利用されているGPSもまた、
重力の差によって地上と衛星との間で発生する時間の進み方の違いを補正するために、一般相対性理論を利用しています。

ただ、それは本当に銀河のような巨大なものにまで適用して大丈夫な法則なのかと考えたとき、
すぐに大丈夫だと答えられる人はいないかもしれません。
このちょっとした、それでいて非常に重要な疑問を裏付けるための研究が、Scienceのサイトに掲載されました。

深宇宙の理解を深め、いつか進出を目指す人類にとって、一般相対性理論が正しいかどうかは非常に重要な問題です。
もし、理論がわれわれが気づいていないどこかで誤っていれば、
たとえば何光年か離れた(それでも非常に近い)恒星系に探査機を送り出そうとしても、うまくいかないかもしれません。

研究者らは、理論における相対性が正しいことを示すために、比較的遠くにある2つの銀河を使った実験を行いました。
この実験では、遠くにある銀河の前にもう1つの銀河が見える状態を
ハッブル宇宙望遠鏡とヨーロッパ南天文台が所有するチリのVLT(Very Large Telescope)で観測し、
手前にあるほうの銀河の質量を測りました。

計測にはそれぞれの銀河の重力レンズ効果を使う方法と、
背後にある銀河の星の動きから求める方法の両方を使って行なわれ、9%の誤差という結果が得られました。
9%というと大きく聞こえるかもしれませんが、
それは過去の相対理論の検証の数値に比較して最も正確な部類に入るとのこと。
そして、この結果によって理論が有効であると結論づけています。

この検証は、一般相対性理論が宇宙のすべてを案内しきる原理だと証明しているわけではありません。
とはいえ、もしも理論が間違いだったならば、
これまでの数十年間の間に理論を利用して作られてきたあらゆる物事が成立しなくなるかもしれず、
そういう意味では重要な検証だったと言えそうです。

なお、科学者たちはこれですべて一安心だというつもりでもなく、類似した別の方法によって再び相対性を確認する、
いわば検算作業を計画しているとのこと。もしこれでおかしな数字が出れば、
理論に潜むなんらかの矛盾が明らかになる可能性もあるかもしれません。

no title


https://japanese.engadget.com/2018/06/25/varidate-theory-of-relativity/



引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1529920694/続きを読む

光より速い物質はあるから今の物理学は間違い?

1: ご冗談でしょう?名無しさん 2017/10/12(木) 20:23:56.73 ID:exvDWbKV

相対性理論とかアホw.


続きを読む

なんでアインシュタインって他の科学者と別格扱いされてるの?

1: 以下、5ちゃんねるからVIPがお送りします 2017/12/20(水) 19:50:12.375 ID:a9z6fGJQ0

もちろんアインシュタインスゴイけど他の人達も同じぐらいスゴイじゃん




続きを読む
最新記事
_
記事検索
相互RSS
連絡先
おすすめ理系学問入門書
大学学部生レベルの物理化学の名著。学んだアトキンスが何版かでマウントを取り合う人たちもいます。


基礎から丁寧に説明している量子力学。


遺伝子とは?種とは?を探究した名著。


数学とこの世界の生命との不思議な関係性を解き明かしています。

その他おすすめ書籍
これを読んで英語論文を書きました…
(理系英語論文の構文を学ぶなら、同じ分野のきちんとした英語論文の文章を参考にするのが一番良いとは思いますが、日本語思考と英語記述との橋渡しになりました。)



現代の世界情勢を理解するために最低限の世界史の知識は必須!