II.

特性

ブラックホールの概念は、アルバート・アインシュタインの一般相対性理論をもとに、1916年にドイツの天文学者カール・シュワルツシルトによって発表された。シュワルツシルトによると、ブラックホールの事象の地平面の半径は、ブラックホールの質量だけに依存しており、太陽の質量で割った値に2.95kmをかけたものである。このシュワルツシルトのブラックホールは静止した球状のものであるが、もしブラックホールが電荷をおびたり回転したりしていれば、シュワルツシルトの結果は修正されることになる。この回転しているブラックホールは、カー・ブラックホールとよばれている。そして、事象の地平面の外側には回転により粒子が静止することのできない領域の限界面(静止限界面)との間に「エルゴ球」が形成され、その中の物質はブラックホールとともに強制的に回転させられる。原理的には、エルゴ球をとおしてエネルギーを放出することができる。

一般相対性理論によれば、重力はブラックホール近くの空間と時間を大きく変化させる。外部からブラックホールの事象の地平面に接近するにつれて、遠くの観測者からみると、時間の進行はおそくなり、地平面では完全に停止してしまう。物体がひとたびそのシュワルツシルト半径内まで収縮すると、理論的には時間と空間が無限にねじれている特異点に達する。すなわち無限の密度をもつ、大きさのない物体へと崩壊してしまう。