「ブラックホールとアインシュタイン」というタイトルは、ブラックホールを否定していたアインシュタインにとっては皮肉な感じかもしれません。
しかし、私にとって、ブラックホール発見の一翼はアインシュタインが担っていたと思っています。理論的に導出できたのは相対性理論あってこそと考えています。
今回はブラックホールと相対性理論を生んだアインシュタインについて簡潔に紹介したいと思います。
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●ブラックホールってなに？
一般相対論の厳密解から導かれるものであり、自然界においても存在が認められている時空の底なしの穴
●ブラックホールの種類はいくつある？
シュバルツシルト解：
回転も電荷も持たない質量のみのBH
カー解：
質量と回転を持つBH
カー・ニューマン解：
回転も電荷も質量も持つBH
アインシュタインはブラックホールを否定していた。
「そのような自然の摂理に反するものはありえない」
●相対性理論ってなに？
アルバート・アインシュタインが一人で導いた運動と重力に関する理論
●ところで相対論は幾つあるの？
特殊相対性理論
・時間と空間を時空として統一した。
・物質とエネルギーを統一した。
一般相対論
・時空と物質とエネルギーを統合した。
●特殊と一般相対論の基本原理は？
［特殊相対性理論］
＜光速度不変の原理＞
観測者が光速度で運動していても光を観測すると光速である
＜特殊相対性原理＞
静止していても動いていても自然法則は同じに働く
この原理から以下の性質が導かれる。
・エネルキーと質量の等価性
・同時刻の相対性
・運動系における時間の遅れ
・ローレンツ短縮
［一般相対性理論］
＜等価原理＞
星の重力で生じる力と加速によって生じる力は同じ
＜一般相対性原理＞
重力場いても加速運動している場においても自然法則は
同じに働く
この原理から以下の性質が導かれる。
・重力場における時間の遅れ
・重力場近傍の空間の曲がり
・粒子運動が閉じた楕円にならない
・光の軌跡が曲がる
●相対性理論が予想したものは何？
重力レンズ、ブラックホール、重力波
●アインシュタインはノーベル賞を3つはもらえたはず？
アインシュタインは論文を幾つも出しているが、まず「奇跡の年」といわれる1905年の論文のうち、特殊相対性理論、光電効果の理論（量子論）、ブラウン運動の理論（統計物理）の三つの理論は、現代物理学の基礎を築いたといわれる論文たちである。
また、1915～16年に発表した一般相対性理論がある。
当時、相対性理論の価値は理解されていなかったので、ノーベル賞が授与されたのは「光電効果の理論」に対してだった。もし、アインシュタインが今生きていれば、あと二つ、いや、あと三つノーベル賞が授与されていたのではと思われる。
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ブラックホールと相対性理論とアインシュタインについて書いてみました。
