「宇宙の中心のブラックホールの質量と軌道エネルギーの式と軌道エネルギーと速度」
(この考えは、2012年3月27日に提出した特願2012-070574に記した)
1. 宇宙の筒の外側の半径は拡大し、かつ、加速される場合の条件は何か
ブラックホールの質量を10n太陽質量だとすると、ブラックホールが作る軌道エネルギー=5.438×1018+2n/3Jkm÷距離、です。
それで、距離が同じであっても、ブラックホールの質量が大きくなると、軌道エネルギーは大きくなり、公転速度2は速くなり、加速される。
この事を計算によって、証明する。
宇宙の筒の外側の半径は拡大し、かつ、加速される場合、中心のブラックホールの質量が大きく成る事が必要です。
現在、中心のブラックホールの質量は2.631×1013太陽質量です。5×107光年の軌道の速度は3.189×103Kmです。
もし、中心のブラックホールの質量が1014太陽質量である場合、5×107光年の速度はいくらであるか。そして、3.189×103Kmの速度で走る軌道半径はいくらであるか。
中心のブラックホールの質量が1014太陽質量である場合、軌道エネルギーは、ブラックホールが作る軌道エネルギー=5.438×1018+2n/3Jkm÷距離=5.438×1018+2×14/3Jkm÷距離=5.438×1018+9.3333JKm÷距離=5.438×2.154×1027JKm ÷距離=1.171×1028JKm÷距離、です。
5×107光年の速度はいくらであるか。
5×107光年の速度は、1.171×1028JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=2.476×107J。速度=(2.476×107)1/2Km=4.976×103Km、です。
5×107光年の速度は4.976×103Kmですから、加速している。
速度は何倍に成っているか。
速度は、4.976×103Km÷(3.189×103Km)=1.560(倍)に成っている。
軌道エネルギーは何倍に成っているか。
軌道エネルギーは、2.476×107J÷(3.189×103)2J=2.476×107÷(1.017×107)=2.435(倍)に成っている。
3.189×103Kmの速度で走る軌道半径はいくらであるか。
1.171×1028JKm÷距離=速度2。距離=1.171×1028JKm÷速度2=1.171×1028JKm÷(3.189×103)2J=1.1515×1021Km。1.1515×1021Km÷(9.46×1012Km)=1.217×108光年
3.189×103Kmの速度で走る軌道半径は1.217×108光年です。
軌道半径は何倍に成っているか。軌道は、1.217×108光年÷(5×107光年)=2.434(倍)に成っている。
この事によって、中心のブラックホールの質量が増加すると、軌道半径は膨張し、加速する事が理解できた。
表に示す。
表1
2. ブラックホールの太陽質量と軌道エネルギーの式と軌道エネルギーと速度について
距離をまず5×107光年とします。
宇宙の中心のブラックホールは、2.631×1013太陽質量ですから、これ以上に成った場合を計算します。
・宇宙の中心のブラックホールが2.631×1013太陽質量の場合。2.631×1013=1013.4202
軌道エネルギー=5.438×1018+2n/3JKm÷距離=5.438×1018+2×13.4202÷3JKm÷距離=5.438×1018+8.9468JKm÷距離=5.438×1026.9468JKm÷距離=5.438×8.846×1026JKm÷距離=4.810×1027JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=1.017×107J。速度2=1.017×107Km。速度=3.189×103Km
・宇宙の中心のブラックホールが1014太陽質量の場合。
軌道エネルギー=5.438×1018+2n/3JKm÷距離=5.438×1018+2×14/3JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×1027.333JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×2.154×1027JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=1.171×1028JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=2.476×107J。 速度2=2.476×107Km。速度=4.976×103Km。
・宇宙の中心のブラックホールが1015太陽質量の場合。
軌道エネルギー=5.438×1018+2n/3JKm÷距離=5.438×1018+2×15/3JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=1.150×108J 速度2=1.150×108Km。速度=1.072×104Km
・宇宙の中心のブラックホールが1016太陽質量の場合。
軌道エネルギー=5.438×1018+2n/3JKm÷距離=5.438×1018+2×16/3JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×1028.667JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×4.641×1028JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.340×108J。速度2=5.340×108Km。速度=2.311×104Km。
・宇宙の中心のブラックホールが1017太陽質量の場合。
軌道エネルギー=5.438×1018+2n/3JKm÷距離=5.438×1018+2×17/3JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×1029.333JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×2.154×1029JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=2.476×109J。速度2=2.476×109Km。速度=4.976×104Km。
・宇宙の中心のブラックホールが1018太陽質量の場合。
軌道エネルギー=5.438×1018+2n/3JKm÷距離=5.438×1018+2×18/3JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×1030JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=1.150×1010J。速度2=1.150×1010Km。速度=1.0724×105Km。
・宇宙の中心のブラックホールが1019太陽質量の場合。
軌道エネルギー=5.438×1018+2n/3JKm÷距離=5.438×1018+2×19/3JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×1030.6667JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×4.641×1030JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.336×1010J。速度2=5.336×1010Km。速度=2.310×105Km。
・宇宙の中心のブラックホールが1020太陽質量の場合。
軌道エネルギー=5.438×1018+2n/3JKm÷距離=5.438×1018+2×20/3JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×1031.3333JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=5.438×2.154×1031JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=2.476×1011J。速度2=2.476×1011J。速度=4.976×105Km。これは光速以上です。
○それでは光速になるブラックホールの太陽質量はいくらでしょうか
10n太陽質量であるとします
5.438×1018+2n/3JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=9×1010J
1018+2n/3JKm=9×1010J×(5×107×9.46×1012Km)÷5.438=7.828×1030JKm=1030.8936JKm
∴18+2n÷3=30.8936
2n=(30.8936-18)×3
n=12.8936×3÷2=19.3404
1019.3404=2.190×1019
即ち、光速になるブラックホールの太陽質量は2.190×1019太陽質量です
まとめて表に示す
表2
この事により理解できる事
1.中心のブラックホールの質量が10太陽質量増加する事によって、軌道エネルギーは4.64倍に成る。同じ軌道の場合、速度は2.154倍に成る。
2.中心のブラックホールの質量が増加すると、同じ軌道の軌道エネルギーは大きくなり、速度は加速する。
3. 宇宙のすべての原子がブラックホールに成った時、5×107光年の軌道の速度はいくらか。
宇宙全体の原子数は、2.981×1076個であると計算しました。
これは何太陽質量か。
2.981×1076個÷太陽の原子数=2.981×1076個÷(1.198×1057個)=2.488×1019(太陽質量)
4.635×1031JKm÷(5×107×9.46×1012Km)=9.799×1010J。速度2=9.799×1010Km。速度=3.130×105Km。
光速回転の場はブラックホールの場です。(この事に関しては、特願2011−151316に記した。)
それで、宇宙のすべての原子が宇宙の中心のブラックホールに成った時、5×107光年の軌道は光速に成り、ブラックホールに成る。
4. 中心のブラックホールの質量が増加する事によって、軌道の速度が3.189×103Kmと成るのは半径何光年の軌道か。(外側の軌道半径はいくらか)
・現在、中心のブラックホールの質量が2.631×1013太陽質量で、5×107光年の軌道の速度は3.189×103Km です。
それで、中心のブラックホールの質量が2.631×1013太陽質量であると、速度が3.189×103Kmの軌道まで引きつけられると考える。
宇宙の外側の軌道速度を3.189×103Kmと考える。
中心のブラックホールの質量が増加した場合、軌道の速度が3.189×103Kmに成るのは半径何光年の軌道か。(外側の軌道半径を求める)
・中心のブラックホールの質量が1014太陽質量の場合。
距離=1.171×1028JKm÷(3.189×103)2J=1.171×1028JKm÷(1.017×107)=1.151×1021Km 。1.151×1021Km÷(9.46×1012Km)=1.217×108光年。
・中心のブラックホールの質量が1015太陽質量の場合。
距離=5.438×1028JKm÷(3.189×103)2J=5.438×1028JKm÷(1.017×107)=5.347×1021Km。5.347×1021Km÷(9.46×1012Km)=5.652×108光年。
・中心のブラックホールの質量が1016太陽質量の場合。
距離=2.524×1029JKm÷(3.189×103)2J=2.524×1029JKm÷(1.017×107)=2.482×1022Km。2.482×1022Km÷(9.46×1012Km)=2.624×109光年。
・中心のブラックホールの質量が1017太陽質量の場合。
距離=1.171×1030JKm÷(3.189×103)2J=1.171×1030JKm÷(1.017×107)=1.151×1023Km。1.151×1023Km÷(9.46×1012Km)=1.217×1010光年。
・中心のブラックホールの質量が1018太陽質量の場合。
距離=5.438×1030JKm÷(3.189×103)2J=5.438×1030JKm÷(1.017×107)=5.347×1023Km。5.347×1023Km÷(9.46×1012Km)=5.652×1010光年。
・中心のブラックホールの質量が1019太陽質量の場合。
距離=2.524×1031JKm÷(3.189×103)2J=2.524×1031JKm÷(1.017×107)=2.482×1024Km。2.482×1024Km÷(9.46×1012Km)=2.624×1011光年。
・中心のブラックホールの質量が1020太陽質量の場合。
距離=1.171×1032JKm÷(3.189×103)2J=1.171×1032JKm÷(1.017×107)=1.151×1025Km。1.151×1025Km÷(9.46×1012Km)=1.217×1012光年。
この事を表に示す。
表3
この事により理解できる事
1.中心のブラックホールの質量が2.631×1013太陽質量で、速度は3.189×103Kmまでの半径を引く事ができると考える。
2.中心のブラックホールの質量が変化する事によって、半径何光年の軌道を引く事ができるか理解できた。
3.この軌道を宇宙の筒の軌道半径とみなすことができる。
4.ビッグクランチによって、宇宙の筒の軌道半径は拡大する。
5.中心のブラックホールの質量が10太陽質量増加する事によって、宇宙の筒の軌道半径は4.64倍拡大する。
6.中心のブラックホールの質量が1014太陽質量の場合。宇宙の筒の軌道半径は1.217×108光年まで拡大する。この拡大した宇宙にダークマターや原子や元素が存在するならば、容易にビッグクランチはできないのかもしれない。
7.中心のブラックホールの質量が増加する程、宇宙の筒の軌道半径は拡大する。しかし、中心のブラックホールの質量が増加する程、引力は大きくなるので、宇宙に存在するダークマターや原子や元素は中心の引力に引きつけられ、ビッグクランチは速いスピードで進むかもしれない。
5. 中心のブラックホールの質量が増加する事によって、光速に成る軌道は何光年であるか。(ブラックホールに成る軌道半径はいくらか)
光速の軌道はブラックホールの軌道である。 (この事に関しては、特願2011−151316に記した)
・中心のブラックホールの質量が、2.631×1013太陽質量の場合。
4.810×1027JKm÷(9×1010J)÷(9.46×1012Km)=5.650×103光年。
・中心のブラックホールの質量が、1014太陽質量の場合。
1.171×1028JKm÷(9×1010J)÷(9.46×1012Km)=1.375×104光年。
・中心のブラックホールの質量が、1015太陽質量の場合。
5.438×1028JKm÷(9×1010J)÷(9.46×1012Km)=6.387×104光年。
・中心のブラックホールの質量が、1016太陽質量の場合。
2.524×1029JKm÷(9×1010J)÷(9.46×1012Km)=2.965×105光年。
・中心のブラックホールの質量が、1017太陽質量の場合。
1.171×1030JKm÷(9×1010J)÷(9.46×1012Km)=1.375×106光年。
・中心のブラックホールの質量が、1018太陽質量の場合。
5.438×1030JKm÷(9×1010J)÷(9.46×1012Km)=6.387×106光年。
・中心のブラックホールの質量が、1019太陽質量の場合。
2.524×1031JKm÷(9×1010J)÷(9.46×1012Km)=2.965×107光年。
・中心のブラックホールの質量が、1020太陽質量の場合。
1.171×1032JKm÷(9×1010J)÷(9.46×1012Km)=1.375×108光年。
・中心のブラックホールの質量が、2.190×1019太陽質量の場合。
4.257×1031JKm÷(9×1010J)÷(9.46×1012Km)=5×107光年。
・中心のブラックホールの質量が、2.488×1019太陽質量の場合。
4.635×1031JKm÷(9×1010J)÷(9.46×1012Km)=5.444×107光年。
この事を表に示す。
表4
この事により理解できる事。
1.中心のブラックホールの質量が増加する事によって、光速に成る軌道半径は拡大する。
2.中心のブラックホールの質量が増加する事によって、軌道半径は拡大する。
3.中心のブラックホールの質量が10太陽質量増加する事によって、速度が同じ場の軌道は4.647倍拡大する。
4.現在、軌道が拡大し、かつ速度が加速されている事は、中心のブラックホールの質量が大きく成っているからだと考えられる。
5.光速に成る軌道はブラックホールです。
6.これはビッグクランチです。
6. ビッグクランチが始まったら、これから宇宙はどのようになっていくか
現在は、10−14mの時代です。宇宙の半径は5×107光年です。地球のAは1で電子のラブの公転は10−10mです。宇宙のAは104で、電子のラブの公転軌道は10−14mです。
しかし、ブラックホールの空間は10−16mです。
ここではブラックホールの空間について考えます。
○ブラックホールの球体の半径はどのように変化するか。
ビッグクランチに成ると、中心のブラックホールの質量は大きくなります。そして、宇宙は次第にビッグバンの場に近づく状態に成ります。
それで、現在は10−14m時代なのですが、次第に10−15m時代、10−16m時代、10−17m時代、10−18m時代、10−19m時代、10−20m時代、と進み、10−23m時代に成ると、A=1013の場に成り、再びビッグバンがおきます。
・現在、ブラックホールの球体の半径はいくらか。
ブラックホールの球体の半径に存在する原子数は1.960×1023個です。ブラックホールの原子数は3.152×1070個です。(この事については、2011年6月13日に提出した、特願2011−130790に記した)
原子の大きさは、10−16mです。
それで、ブラックホールの球体の半径は、ブラックホールの球体の半径=半径に存在する原子数×原子の大きさ=1.960×1023個×10−16m=1.960×107m、です。
次のように変化します。
・10−15m時代。
中心のブラックホールの原子数は10倍に成ります。ブラックホールの原子数は3.152×1071個です。
半径に存在する原子数はいくらか。4π÷3×r3=3.152×1071個 r3=3.152×1071個÷4π/3=0.7529×1071個。r=(0.7529×1071個)1/3=(75.29×1069)1/3=4.2225×1023個
10−15m時代 ブラックホールのエネルギーは10倍に成り、電子のラブの公転軌道は1/10に成ります。10−17mに成ります。
それで、ブラックホールの球体の半径=半径に存在する原子数×原子の大きさ=4.2225×1023個×10−17m=4.2225×106m です。
・10−16m時代
中心のブラックホールの原子数は100倍に成ります。ブラックホールの原子数は3.152×1072個です。
半径に存在する原子数はいくらか。4π÷3×r3=3.152×1072個。r3=3.152×1072個÷4π/3=0.7529×1072個 r=(0.7529×1072個)1/3=0.910×1024個=9.10×1023個
10−16m時代。ブラックホールのエネルギーは100倍に成り、電子のラブの公転軌道は1/100に成ります。10−18mに成ります。
それで、ブラックホールの球体の半径=半径に存在する原子数×原子の大きさ=0.910×1024個×10−18m=9.10×105m、です。
・10−17m時代
中心のブラックホールの原子数は1000倍に成ります。ブラックホールの原子数は3.152×1073個です。
半径に存在する原子数はいくらか 4π÷3×r3=3.152×1073個。r3=3.152×1073個÷4π/3=0.7529×1073個 r=(0.7529×1073個)1/3=(7.529×1072個)1/3=1.960×1024個
10−17m時代 ブラックホールのエネルギーは1000倍に成り、電子のラブの公転軌道は1/1000に成ります。10−19mに成ります。
それで、ブラックホールの球体の半径=半径に存在する原子数×原子の大きさ=1.960×1024個×10−19m=1.960×105m です。
・10−18m時代
中心のブラックホールの原子数は104倍に成ります。ブラックホールの原子数は3.152×1074個です。
半径に存在する原子数はいくらか 4π÷3×r3=3.152×1074個。r3=3.152×1074個÷4π/3=0.7529×1074個。r=(0.7529×1074個)1/3=(75.29×1072個)1/3=4.223×1024個
10−18m時代 ブラックホールのエネルギーは104倍に成り、電子のラブの公転軌道は10-4倍に成ります。10−20mに成ります。
それで、ブラックホールの球体の半径=半径に存在する原子数×原子の大きさ=4.223×1024個×10−20m=4.223×104m、です。
・10−19m時代
中心のブラックホールの原子数は105倍に成ります。ブラックホールの原子数は3.152×1075個です。
半径に存在する原子数はいくらか。4π÷3×r3=3.152×1075個。r3=3.152×1075個÷4π/3=0.7529×1075個 r=(0.7529×1075個)1/3=0.910×1025個=9.10×1024個
10−19m時代 ブラックホールのエネルギーは105倍に成り、電子のラブの公転軌道は10-5倍に成ります。10−21mに成ります。
それで、ブラックホールの球体の半径=半径に存在する原子数×原子の大きさ=0.910×1025個×10−21m=9.10×103m、です。
・10−20m時代
中心のブラックホールの原子数は106倍に成ります。ブラックホールの原子数は3.152×1076個です。
半径に存在する原子数はいくらか 4π÷3×r3=3.152×1076個。r3=3.152×1076個÷4π/3=0.7529×1076個 r=(0.7529×1076個)1/3=(7.529×1075個)1/3=1.960×1025個
10−20m時代 ブラックホールのエネルギーは106倍に成り、電子のラブの公転軌道は10-6倍に成ります。10−22mに成ります。
それで、ブラックホールの球体の半径=半径に存在する原子数×原子の大きさ=1.960×1025個×10−22m=1.960×103m です。
・10−21m時代
中心のブラックホールの原子数は107倍に成ります。ブラックホールの原子数は3.152×1077個です。
半径に存在する原子数はいくらか。4π÷3×r3=3.152×1077個。r3=3.152×1077個÷4π/3=0.7529×1077個 r=(0.7529×1077個)1/3=(75.29×1075個)1/3=4.223×1025個
10−21m時代 ブラックホールのエネルギーは107倍に成り、電子のラブの公転軌道は10-7倍に成ります。10−23mに成ります。
それで、ブラックホールの球体の半径=半径に存在する原子数×原子の大きさ=4.223×1025個×10−23m=4.223×102m です。
・10−22m時代
中心のブラックホールの原子数は108倍に成ります。ブラックホールの原子数は3.152×1078個です。
半径に存在する原子数はいくらか 4π÷3×r3=3.152×1078個。r3=3.152×1078個÷4π/3=0.7529×1078個 r=(0.7529×1078個)1/3=0.910×1026個=9.10×1025個
10−22m時代 ブラックホールのエネルギーは108倍に成り、電子のラブの公転軌道は10-8倍に成ります。10−24mに成ります。
それで、ブラックホールの球体の半径=半径に存在する原子数×原子の大きさ=9.10×1025個×10−24m=9.10×10m です。
・10−23m時代
中心のブラックホールの原子数は109倍に成ります。ブラックホールの原子数は3.152×1079個です。
半径に存在する原子数はいくらか 4π÷3×r3=3.152×1079個。r3=3.152×1079個÷4π/3=0.7529×1079個 r=(0.7529×1079個)1/3=(7.529×1078個)1/3=1.960×1026個
10−23m時代 ブラックホールのエネルギーは109倍に成り、電子のラブの公転軌道は10-9倍に成ります。10−25mに成ります。
それで、ブラックホールの球体の半径=半径に存在する原子数×原子の大きさ=1.960×1026個×10−25m=1.960×10m、です。
この事を表に示す。
表5
この事により理解できる事
1.中心のブラックホールの質量は増加し、大きさは次第に縮小する。
2.ビッグクランチは続き最後にはA=1013の場に成り、ビッグバンがおきる。
3.ビッグバンがおき、再び宇宙は生まれる。
4.10−23m時代、ブラックホールの原子数は3.152×1079個です。この事はダークマターである自転だけしていた電子のラブと、自転だけしていた陽子のラブは、ブラックホールの中で活性化され、結合し、原子に成った事を意味する。
5.現在、ダークマターは原子の361倍存在するので、これが原子に成るから、再びビッグバンをおこし、再生される宇宙は原子数が3.152×1079個の宇宙に成る。
○それでは、現代、中心のブラックホールの質量が2.631×1013太陽質量である場を 10−14m時代とし、空間は1、とする。
中心のブラックホールの質量が1014太陽質量になる場を 10−15m時代とし、空間は1/10とする。
中心のブラックホールの質量が1015太陽質量になる場を 10−16m時代とし、空間は1/100とする。
中心のブラックホールの質量が1016太陽質量になる場を 10−17m時代とし、空間は1/1000とする。
中心のブラックホールの質量が1017太陽質量になる場を 10−18m時代とし、空間は10−4倍とする。
中心のブラックホールの質量が1018太陽質量になる場を 10−19m時代とし、空間は10−5倍とする。
中心のブラックホールの質量が1019太陽質量になる場を 10−20m時代とし、空間は10−6倍とする。
中心のブラックホールの質量が1020太陽質量になる場を 10−21m時代とし、空間は10−7倍とする。
・上のように考えると、軌道の速度が3.189×103Kmに成るのは半径何光年の軌道か (宇宙の外側の軌道半径はいくらか)
表6
・上のように考えると、軌道の速度が3×105Kmに成るのは半径何光年の軌道か (ブラックホールの範囲の軌道半径はいくらか)
表7
この事によって理解できる事
1.ビッグクランチによって、宇宙は小さくなる。
2.初めに考えた、軌道エネルギーの式で計算したデーターはビッグクランチによって、宇宙の外側の軌道半径は拡大し、ブラックホールの範囲の軌道半径も拡大している。これはおかしい。
3.後に考えた、場のエネルギーを考え、場の空間を考える事によって、宇宙の外側の軌道半径は収縮し、ブラックホールの範囲の軌道半径も収縮している事が理解できた。
4.そうすると、軌道の拡大はどこかでストップしなければならない。これは残された課題です。
7. ブラックホールはどのようになっているか。
ブラックホールの中心にブラックホールの球がある。
その周囲をブラックホールが作る軌道が存在する。
ブラックホール全体の範囲は、光速軌道までです。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、表1を図示するもので、同じ軌道(5×107光年)でも、中心のブラックホールの質量が2.631×1013太陽質量の場合は、速度は3.189×103Kmで、中心のブラックホールの質量が1014太陽質量の場合は、速度は加速し、4.976×103Kmです。
同じ速度(3.189×103Km)で回転する場合、中心のブラックホールの質量が2.631×1013太陽質量の場合は、半径軌道は5×107光年で、中心のブラックホールの質量が1014太陽質量の場合は、半径軌道は、1.217×108光年であり、軌道は拡大している。
この事によって、中心のブラックホールの質量が増加すると、速度は加速し、軌道は拡大する。
【符号の説明】
1.中心のブラックホールの質量が2.631×1013太陽質量の場合
2.中心のブラックホールの質量が1014太陽質量
3.半径5×107光年の軌道の速度は3.189×103Km
4.半径5×107光年の軌道の速度は4.976×103Kmで加速している。
5.3.189×103Kmで走る軌道半径は5×107光年です。
6.3.189×103Kmで走る軌道半径は1.217×108光年で軌道は拡大している。
図面
【図1】
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