今回はブラックホールです
番組冒頭で、「ブラックホールの縁に立ったらどうなるか？」をイメージする実験が行われます。
砂鉄を混ぜた「円状のスライム」と「磁石」が登場します。磁石がブラックホールで、スライムが縁に立った人です。
磁石をじわじわ近づけていくと、円状のスライムが徐々に引っ張られていきます。
正確に言うと、磁石に近い側のスライムが引っ張られて、いわば円が円錐のようになって、尖った形で磁石に引かれていく様子を見ることができます。
どういうことかというと、重力は距離の2乗に反比例するので、磁石に近い側と反対側ではかかる力が異なり、近い側のスライムがより強く引きつけられ、反対側はとり残されるような状態になるのです。スライムの代わりに人形を置いて考えると、磁石側の足がびよ～んと伸びて引っ張られていきます。視覚イメージとしてとってもわかりやすいですね。
さて、ブラックホールというと蟻地獄みたいに吸い込まれるというイメージがありますが、宇宙に穴が空いているわけでもなんでもありません。ブラックホールは天体です。
重力から逃れるためには、ある程度の速度が必要です。地球の場合、例えば約11.2km/s超の速度でボールを投げると、ボールは地球の重力を振り切って飛んで行ってしまいます。（第4回の放送）
しかし、ものすごく重い天体が非常に大きな重力で引っ張っていたならば、約30万km/sの速度を持つ光でさえ脱出できないということになります。光が出てこないと私たちは見ることができません。つまりブラックなホールです。
第5回の放送で「重力の正体は時空の曲がり」という話がありました。
その時、番組で、時空をゴムシートに置き換えた実験が行われていました。
何もないときはゴムシートは平です。シートの真ん中に質量がある物体を置くと、置いたところが窪んで曲がりが生じます。これが重力の正体でした。
さて、軽い物体を置いたとすると、窪みが緩やかで脱出するのは簡単です。
しかし、質量がものすごく大きくてかつコンパクトな物体を置いたら、シートの窪みがより深くなって脱出が難しくなります。
太陽の30倍以上の質量の恒星が寿命を終えて爆発すると、最後はブラックホールになると考えられています。重い星は自分の重さを支えられずに、巨大な重力によって中心に向かってつぶれて超高密度になるとのこと。
太陽系がある「天の川銀河」の中心には、太陽の約400万倍の質量をもつ超大質量のブラックホールが存在しているそうです。多くの銀河の中心にも同様なブラックホールがあると考えられていて、だとすれば、宇宙には無数のブラックホールが存在しているのかもしれません。
番組がどんどん面白くなってきました。
