第24章ブラックホールと曲がった時空Black Holes and Curved Spacetime

Theory suggests that stars with stellar cores more massive than three times the mass of the Sun at the time they exhaust their nuclear fuel will collapse to become black holes. The surface surrounding a black hole, where the escape velocity equals the speed of light, is called the event horizon, and the radius of the surface is called the Schwarzschild radius. Nothing, not even light, can escape through the event horizon from the black hole. At its center, each black hole is thought to have a singularity, a point of infinite density and zero volume. Matter falling into a black hole appears, as viewed by an outside observer, to freeze in position at the event horizon. However, if we were riding on the infalling matter, we would pass through the event horizon. As we approach the singularity, the tidal forces would tear our bodies apart even before we reach the singularity.

理論によれば、核燃料を使い果たした時点で中心核の質量が太陽の3倍を超える恒星は、崩壊してブラックホールになる。ブラックホールを取り囲み、脱出速度が光速に等しくなる面を事象の地平面といい、その半径をシュバルツシルト半径という。光も含め、何一つブラックホールから事象の地平面を通って外へ逃れることはできない。それぞれのブラックホールの中心には、密度が無限大、体積がゼロの点である特異点があると考えられている。ブラックホールへ落下する物質は、外の観測者からは、事象の地平面でその場に凍りつくように見える。しかし、その物質に乗っていたなら、私たちは事象の地平面を通過する。特異点へ近づくにつれて潮汐力が強くなり、そこへ達する前に体は引き裂かれる。