ブラックホールのＱ＆Ａ

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ブラックホールの発見者は誰？

アインシュタインは10年以上にわたって時間、空間、重力の関係を研究し、その成果を1915年に一般相対性理論としてまとめあげ、その中で重力方程式を示しました。

重力方程式

重力方程式は物質が存在するとその周囲の空間がゆがみ時間が遅れることや、空間のゆがみが重力となって現れることを表しています。
この方程式によって今まで別々のものだと思われていた、時間、空間、物質が結び付けられたのです。

この方程式は解(答え)をたくさん持つことは分かっていましたが、なにぶん難しい式なので数学者であってもなかなか解を見つけることができません。
一般相対性理論の発表から4か月後、ドイツの数学者シュバルツシルトが解の一つを見つけました。

シュバルツシルトの見つけた解は、物質が一点に集まったとき、そのまわりで重力が非常に大きくなり、そこへ一度入った物質が外へ脱出できないことを示していました。

これはまさにブラックホールの概念です。
シュバルツシルトは、ブラックホールを計算によって発見したのです。
当時、シュバルツシルトの解を知った他の学者達は、このような物体は自然界にはあり得ない、数学上の存在だと考えました。

カール・シュバルツシルトは1873年に生まれたドイツの天体物理学者です。

シュバルツシルトがブラックホールブラックホールの解を発見したのは、軍人としてロシアに遠征中のことでした。
戦地を離れることができないシュバルツシルトはアインシュタインに手紙で解の発見を報告します。

アインシュタインは、このような天体が実在するとは思いませんでしたが、シュバルツシルトの代理として学会で発表しました。
ところがこの直後、シュバルツシルトは遠征先で天疱瘡にかかり、43歳でこの世を去りました。

その後しばらくの間、ブラックホールは理論上の産物であって、自然界には存在しないと思われる時代が続きました。

1929年になると、チャンドラセカールが、留学先のイギリスへ向かう船上で白色矮星の質量には上限があることを理論的に導き出しました。
質量の大きな恒星は白色矮星になることができず、押しつぶされてブラックホールになるというのです。

当時、白色矮星はすでに発見されていましたが、中性子星は知られていませんでしたので、チャンドラセカールが白色矮星の上限を超える天体はブラックホールになると考えたのも無理はありません。
中性子の発見はその3年後(1932年)、中性子星の理論的予測は4年後(1933年)のことです。

留学先に到着したチャンドラセカールは早速、エディントンに報告しますが、エディントンは理論的な検証をしないまま、そのような天体は存在しえないと否定しました。
その後も、折に触れ、エディントンはチャンドラセカールの説を攻撃したので、チャンドラセカールは疲れ果て、一時期はブラックホールの研究から遠ざかりました。

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