ブラックホールへの落下の物理学

最近、アート作品でアクシデントがありました。ある男性がブラックホールに落ちたんです。まあ、ブラックホールというよりは、深さ8フィート（約2.4メートル）の円形の穴を黒く塗ったアート作品です。これは、とてつもなく深く、果てしなく続く穴の感覚を表現するための作品でした。男性はそれが穴だと気づかずに落ちてしまったのでしょう。

しかし、これは視覚と黒色について議論するための素晴らしい物理学的アイデアにつながります。まずは、私のお気に入りのパーティーの質問の一つから始めましょう。こんな感じです。

全く光のない部屋にいると想像してみてください。窓もなく、ドアの隙間もなく、電源ユニットの小さなLEDライトもありません。明かりも何もない。目を開けると、何が見えるでしょうか？10分、あるいは30分待ったらどうなるでしょうか？すると、何が見えるでしょうか？

さあ、答えを考えてみましょう。おそらく、次のようなものになるでしょう。

何かが見えますが、すべて非常に暗く、形がわかる程度です。
最初は何も見えません。すべてが真っ黒です。しばらく経つと、たぶん10分くらい経つと、何か形が見えてきます。
ただ真っ黒。黒だけ。永遠の闇。
時折光がちらつく黒色。

さあ、実験してみましょう。もし可能であれば、暗い部屋に入ってみてください。寝室はダメです。寝室の電気をすべて消しても、窓のブラインドの隙間から光が漏れてきます。夜でも、月や星が光を届けてくれます。私たちは光の世界に生きています。たとえ最も暗い時間でさえも。

完全な暗闇を求めるなら、特別な部屋（暗室と呼ばれる）か洞窟が必要です。もちろん、海の底でもいいのですが、そこまで行くのは大変です。そのような完全な暗闇では、ただ黒しか見えません。すべてが黒く、形はなく、ただ黒いだけです。脳は真っ黒に飽きて、光か何かを見せ始めるかもしれませんが、実際にはそこにはありません。

この黒色は、人間の目の見え方に関係しています。私たちは能動的に物体を感知するために目から光線を発射するわけではありません。目は受動的な受信機です。光が目に入った時にのみ、目は物体を「見る」のです。近くにあるリンゴを見たい場合、光源（実際の光のようなもの）が必要です。光源から発せられた光はリンゴに反射します。この反射光の一部が目に入り、脳はそれがリンゴだと認識します。リンゴの周囲から反射された光はリンゴの光とは異なるため、私たちは物体を区別できるのです。

もう一つの見方があります。私たちが物を見ることができるのは、反射光ではなく、放射された光のおかげです。LED電球、スマートフォンの画面、ホタルなど、すべてが光を発しており、他の光源がなくても見ることができます。

それでも、光がなければ「何も」見えず、私たちの脳は黒色を「光がない」と認識します。つまり、目に光が入らないということは、その物体は黒く見えるということです。暗い部屋にあるリンゴのように、物体は色を持っていることもあります。しかし、光が反射していないので、黒いリンゴ（あるいはピンク色のリンゴ）に見えることもあります。

本当に暗い部屋が見つからない場合でも、自宅で真っ暗な空間を作り出す方法があります。中身は黒く見える箱ですが、実は黒ではありません。こちらを見てください。

普通の段ボール箱です。遊び心で黒い画用紙で覆ってみました。筒を通して見ると、中は黒く見えます。これは、基本的に光が入ってこないので、反射する光がほとんどないからです。光が反射しなければ、目には何も届かず、黒く見えるのです。箱の上部にある小さな扉を開けると、裏側（私の顔写真を貼っておきました）に光が反射します。つまり、箱の中は黒ではなく、黒く見えるだけなのです。

話をブラックホールアートに戻しましょう。これはどのように機能するのでしょうか？穴を空けて、真っ黒な塗料（おそらく人工素材の中で最も黒いベンタブラックなど）を使うと、穴は実際には「見え」ません。ただ「黒さ」しか見えません。人間がこの穴を見ると、穴ではなく、平らな黒い円だと勘違いしてしまうかもしれません。実際、もしアーティストが無限の穴を表現したいのであれば、極端に黒い円の方が作りやすく、同じ結果が得られます（落ちていく人間の部分を除けば）。

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