なぜブラックホールから光は出られないのか
ブラックホールから光が出られないのは、遅すぎるからでも、何かに引き止められているからでもありません。光はいつもの速さで進みます - ただ、事象の地平面の内側では、すべての道が外ではなく内へ通じています。「離れる」という方向そのものが、そこにはないのです。
記事を読む各記事の要点を2、3文で。詳しく知りたいときは記事を開いてみて。2分で読めます。
ブラックホール
ブラックホールの境界で起きること
事象の地平面は壁でも表面でもありません。そこを越えると、光の道も含め、すべての道は内側にしか通じなくなります。何も気づかずに越えられますが、外からそれを見るのはほぼ不可能です。
記事を読むブラックホールはどこから生まれるのか
恒星質量ブラックホールがどう生まれるかは、よくわかっています。大質量星が燃料を使い果たし、核が崩壊するのです。一方、銀河の中心にある巨大ブラックホールの起源は、今も未解決のままです。重すぎるうえ、あまりにも早い時期に現れたからです。
記事を読むブラックホールの内部で起きること
正直に言うと、わかっていません。方程式はある地点までは機能しますが、そこで意味のある結果を出せなくなります。わかっているのは、内部へ近づく途中で何が起きるかです。それはかなり詳しく説明されています。
記事を読むブラックホールはどうやって撮影されたのか
望遠鏡1台では足りませんでした。惑星ほどの大きさのアンテナが必要だったのです。そこで、別々の大陸にある複数の観測所を組み合わせ、同じ場所を同じ時刻に観測しました。
記事を読む宇宙の生命
なぜ私たちは今も宇宙人を見つけられないのか
星は数えきれないほどあり、気の遠くなる時間が過ぎています。大まかに考えれば、異星生命の痕跡は見つかっているはずです。でも、見つかっていません。説明はいくつも提案されていますが、今のところどれも同じくらいもっともらしく、選ぶ根拠はありません。
記事を読む水のない世界では、どんな暮らしになる？
水はそれ自体が必要なのではなく、分子が出会い、反応する場として必要です。理論上は、別の液体溶媒で置き換えられるかもしれません。液体メタンやアンモニアが候補に挙がっていますが、どれも重要な性質で水に劣ります。
記事を読む銀河にはいくつの文明がありうる？
いくつかの要素を掛け合わせる公式があります。生まれる星の数や、惑星を持つ星の数などです。答えは出せませんが、私たちが何を知らないのかをはっきり示してくれます。
記事を読む太陽系で生命を探す場所
生命体を直接探しているわけではありません。水が液体のまま存在でき、エネルギー源があり、炭素がある場所を探しています。候補としてよく挙がるのは4つで、そのうち3つでは海が氷の下に隠れています。
記事を読む星が何十億もあるのに宇宙人はどこか
問いは単純に聞こえます。想像もつかないほど多くの星があり、時間も十分にありました。それなのに、誰かがそろそろ姿を現していてもおかしくありません。答えはまだ出ていませんが、いくつかの説明はあります。そして、どれもそれぞれの意味で不穏です。
記事を読む宇宙での身体
宇宙飛行士の身長が伸びる理由
軌道上では、数日のうちに体が伸び、身長が最大で約3%高くなることも。身長175 cmの人なら約5 cmです。骨が長くなるわけではありません。背骨が伸び、地上では体重で押し出される水分を椎間板が吸収するのです。地上に戻れば、数日で元に戻ります。
記事を読む宇宙飛行の後に歩きにくい理由
筋肉が弱るだけではありません。無重力状態で数か月過ごすと、前庭器官が適応し、体液の分布が変わり、骨が弱くなります。そして地球に戻ると、こうした変化に合わせて体を動かす方法を、もう一度覚え直さなければなりません。
記事を読む軌道上ではどう眠る？
寝袋を壁に固定すれば、立ったままでも、横になっていても、逆さまでも、眠りやすさは変わりません。もっと難しいのは別のことです。ステーションでは24時間に16回の日の出があるため、生活リズムを予定と光で保たなければなりません。
記事を読む月
なぜ月はいつも同じ面を向けているのか
月は自転しています。ただ、地球を公転するのとまったく同じ時間で1回転します。地球の潮汐が月の自転を遅くしたためです。そして月が少し揺れるので、私たちに見えるのは表面のちょうど半分ではなく、約59％です。
記事を読む潮の満ち引きはなぜ月と関係するのか
月は、地球の月に近い側を遠い側より強く引っ張ります。この差によって海水は、地球の両側に1つずつ、2つのふくらみになります。地球がその下で回転するため、満潮は1日に2回起こります。
記事を読む月はどこから来たのか
月は、偶然捕らえられた岩石にしては大きすぎます。最も有力な説明はこうです。約4.5×10^9年前、火星ほどの大きさの天体が若い地球に衝突し、飛び散った破片から月ができました。
記事を読む人類が月に残したもの
月面には、人類が残したものが100トン以上あります。上昇段、観測機器、道具、旗、ごみ袋、さらには亡くなった人々の名前を刻んだ記念プレートまで。今も動いているものもあります。
記事を読む火星
誰が火星の運河を生み出したのか
イタリアの天文学者が火星に細い線を見いだし、水路や河床を意味する言葉で呼びました。英語に翻訳されたとき、人の手で造られた構造物を思わせる言葉になり、火星は半世紀にわたって技術者たちが暮らす惑星になったのです。
記事を読む火星の1日は地球とどう違う？
火星の1日は、地球より約40分長いです。小さな違いに見えますが、その時間で暮らすとなると話は別です。火星探査車のチームは現地時間に切り替え、2週間ほどで地球とは昼夜が完全に逆転しました。
記事を読む人類の火星飛行を阻むもの
最大の難関はエンジンではない。火星まで行くことはできる。探査機は定期的に着陸している。問題は、人間が何か月も旅を続け、放射線に耐え、生きて着陸し、その後に帰還しなければならないことだ。しかも、帰りの燃料を十分に積んでいくことはできない。
記事を読む火星に水はあったのか
はい、ありました。水たまりどころか、川や湖です。約3-4×10億年前のことです。今の火星の表面では液体の水は存在し続けられませんが、すべてが消えたわけではありません。一部は凍り、一部は岩石に結びつき、一部は宇宙へ逃げました。
記事を読む太陽
太陽が70年間静かだった理由
17世紀半ばから、太陽の黒点が70年近くほとんど姿を消しました。観測者たちは記録を残し、通常なら何千個もあるはずの黒点を、わずか数個しか確認できませんでした。これは小氷期の最も寒かった時期と重なっています。
記事を読むなぜ太陽ではフレアが起こるのか
フレアは燃料の爆発ではありません。太陽は場所によって回転速度が異なるため、磁場が少しずつきついループ状にねじれていきます。張力が大きくなりすぎると磁力線が切れて、より単純な形につなぎ直され、数週間かけて蓄積されたエネルギーが数分で光やX線、加速された粒子として放出されます。
記事を読む太陽の内部で起きていること
太陽は燃えていません。燃えるものがなく、酸素もないからです。中心核では水素がヘリウムへ融合し、その質量の一部がエネルギーになります。意外なのは、1立方メートルあたりで見ると、中心核が放つ熱はあなたの体より少ないこと。太陽が輝くのは、そんな立方メートルが信じられないほどたくさんあるからです。
記事を読む太陽風は地球にどう影響する？
太陽は絶えず、荷電粒子の流れを宇宙へ吹き出しています。地球の磁場がそれをそらすため、通常はオーロラで終わりますが、強い噴出が起きると、衛星や通信、電力網に影響が及びます。
記事を読む数十億年後、太陽はどうなる？
数十億年後、太陽は中心核の水素を使い果たし、赤色巨星へと膨張して近くの惑星をのみ込みます。でも、地球上の生命が存在できなくなるのは、もっと早い時期です。太陽の光度は、すでに少しずつ上昇しているからです。
記事を読む星
星を見るとき過去を見ている理由
光は速く進みますが、一瞬で届くわけではありません。光が目に届くまでに時間がかかるため、見えているのは今の姿ではなく、過去の姿です。月なら一瞬にも満たない時間、アンドロメダなら250万年前の姿です。
記事を読むなぜ星はまたたき、惑星はまたたかないのか
またたきを生むのは星ではなく、空気です。温度の異なる大気の層が、光をそれぞれ異なる方向に屈折させます。星は点なので光線全体が一度にずれますが、惑星は小さな円盤なので、異なる部分の揺らぎが互いに打ち消し合います。
記事を読む星の爆発のあとに残るもの
残るのは、中心にある高密度の残骸と、外へ飛び散る物質の雲の2つです。中心にできるのが中性子でできた球かブラックホールかは星の質量で決まり、雲は次の星や惑星の材料になります。
記事を読む近くの惑星
なぜ冥王星は惑星ではなくなったのか
冥王星は変わっていませんし、どこかへ消えたわけでもありません。惑星の定義が変わったのは、海王星の軌道の外側で似た天体が見つかり、その1つが冥王星に負けない大きさだったからです。選択肢は、新しいルールを作るか、増え続ける惑星のリストを受け入れるかでした。
記事を読むなぜ金星は地獄のように暑いのか
金星の表面温度は約+460 °Cです。水星のほぼ2倍も太陽に近いのに、水星より暑いのです。理由は距離ではなく大気にあります。金星の大気圧は地球の90倍以上で、ほとんどが二酸化炭素です。光は通しますが、熱はほとんど逃がしません。
記事を読むなぜ土星には環があるのか
環は、集まって衛星になれない氷のかけらです。惑星に近すぎると、惑星の重力が、かたまり自身の結びつきより強く働き、かけらの集まりを引き伸ばしてしまいます。そのため、衛星ではなく、かけらが回る円盤になります。
記事を読むなぜ天王星は横倒しなのか
天王星の自転軸はほぼ直角に傾いているため、惑星はこまのように回るのではなく、車輪のように軌道上を転がっています。おそらく原因は、初期の衝突です。何か大きな天体が若い惑星にぶつかり、横倒しにしたのでしょう。
記事を読む木星のあの赤い斑点は何？
大赤斑は、写真が発明されてからの年月よりも長く回り続けている嵐です。地球がすっぽり入る大きさで、縁の風はどんなハリケーンよりも強いのに、最大の謎はどこから生まれたかではなく、なぜ今も終わっていないのかです。
記事を読むガス惑星に固い地面はある？
降り立てるような境界はありません。下へ進むほどガスは境目なく密度を増し、徐々に液体へ、さらに深くなると金属のように振る舞う物質へと変わります。探査機は、地面に似たものに出会う前に壊れてしまいます。
記事を読む宇宙の始まり
なぜ夜空は暗く、白くないのか
もし宇宙が無限で、永遠に変わらず存在していたなら、どの方向を見ても、視線はいつか星に行き着き、空全体が太陽の表面のように輝いていたはずです。空が暗いのは、宇宙には年齢があり、最も遠い星の光がまだ届いていないからです。
記事を読むなぜ宇宙は膨張しているのか
どこか1点から物質が飛び散っているのではなく、銀河と銀河の間の空間そのものが膨張しています。だから、膨張に中心はありません。どの銀河から見ても、ほかの銀河がすべて遠ざかっているように見えるのです。
記事を読む反物質はどこへ消えた？
方程式によれば、物質と反物質は同じ量だけ生まれ、出会うと互いに消滅します。すると宇宙には放射だけが残るはずでした。私たちが存在するということは、どこかで偏りが生じたということです。それがどこから来たのかは、誰にもわかっていません。
記事を読む宇宙の年齢はどうやってわかるのか
年齢は、初期の宇宙から残った古代の放射、膨張速度、最も古い恒星の年齢という3つの独立した方法で推定されます。3つとも約14十億年という結果になり、この一致こそが最大の根拠です。
記事を読むビッグバンの前に何があったのか
正直な答えは、誰にもわからないということ。そもそも質問の立て方が間違っている可能性もあります。もし時間が膨張とともに始まったのなら、「前」という言葉を指し示す先がありません。仮説はありますが、今のところ検証する手段はありません。
記事を読むビッグバンの本当の姿
いつもの意味での爆発はありませんでした。何もない空間の一点が突然破裂し、破片が外へ飛び散ったわけではありません。非常に高温で密度の高い状態が、最初からあらゆる場所にあり、そのあと、あらゆるものの間の距離が伸び始めました。爆発は空間の中に広がります。ここでは空間そのものが広がっているのです。
記事を読む宇宙飛行士
宇宙飛行士はどう選ばれる？
宇宙飛行士の選抜は漏斗のようなもの。多くの段階で探されるのは長所ではなく、不合格にする理由です。学位、経験、身体を形式的に見た後、より重要になるのは、家に帰って離れられない人たちと半年間、隣り合って働けるかどうかです。
記事を読む宇宙飛行士はどうやって地球の暮らしに戻るのか
身体は数週間にわたるプログラムで回復させます。もっと難しいのは、自分で決断し、人混みに囲まれ、何年も捧げてきた仕事がすでに終わった暮らしに戻ることです。
記事を読む軌道上では何を食べる？
宇宙ステーションの最大の敵は、パンくずです。無重力では落ちずに漂い、機器や肺に入り込みます。だからメニューは崩れにくいものを中心に組まれ、普通のパンはステーションに持ち込まれません。
記事を読む宇宙飛行士は自由時間に何をしている？
最も多いのは、窓から外を見ることです。ほぼすべてのクルーがそう話しており、ステーションには、そのための大きな窓を備えた専用モジュールもあります。それ以外は、無重力であることを除けば、地上の余暇とよく似ています。
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