同じ質量を、どこまで小さく？
質量から「境界の半径」を計算する。
回転も電荷もないブラックホールの境界の大きさを、質量から計算します。物体の半径と比べるための縮尺模型です。
まず、やってみよう「地球と同じ質量」を押す。
見るところ境界の半径の単位。次に物体の半径を境界の内側まで縮めて比べます。
条件を変えて、比べよう
0.000001〜100。実際の天体が作れる範囲を保証するものではありません。
今の条件では
ひとことで
回転しないブラックホールの境界の半径は、質量に比例する。
どうして、そうなるの？
この模型で使う境界は、シュワルツシルト半径です。質量が2倍になると、境界の半径も2倍になります。
「地球と同じ質量」を選ぶと、地球の質量を持つブラックホールなら境界がどの大きさかを計算します。地球が実際にそのようになる、という予測ではありません。
境界は固体の表面ではありません。また、望遠鏡写真の暗い「影」の大きさをそのまま表した円でもありません。
ことばの小さな辞典
- 質量
- 物体が持つ物質量に関わる性質。ここではkgや太陽の何倍かで表します。
- 事象の地平面
- そこから外へ光の信号を送れなくなる、時空の境界。
- 太陽質量
- 太陽と同じ質量を1とする単位。この計算では1.98847×10³⁰kg。
計算のしくみ・この模型の限界
シュワルツシルト半径 Rs = 2GM/c²。G=6.67430×10⁻¹¹ m³/(kg·s²)、c=299,792,458m/s。
1. 球対称・回転なし・電荷なしの解です。天体が収縮する物理過程や安定性のシミュレーションではありません。
2. 物体半径を境界内へ置く操作は幾何学的な比較です。そのまま静止した物体が保てるという意味ではありません。
3. 境界の円は画面では同じ大きさに自動拡大。質量による本当の変化は、数値と縮尺で確認してください。
数値はブラウザ内で計算しています。入力は送信されず、解析タグ・Cookie・外部ライブラリも使いません。元記事の結論全体を再現する道具ではありません。
参考にした資料
NIST｜Fundamental Physical Constants ↗
資料は考え方・式・近似条件の確認用です。図と日本語の説明文、操作・計算コードはこの版で新規制作しています。