『うちゅ〜Ｑ＆Ａ』は、小生の無け無しの宇宙物理学の知識で、みなさまの宇宙に対する疑問・質問に答えていこうというコーナーです。
このコーナーに対する投稿だということが分かるように”「宇宙の質問」”などと付記してmail・総合掲示板で質問を送って下されば、このコーナーに掲載します。そして私は最大限の努力をもってその質問に答えます。間違っている点、気になる点がありましたらお知らせ下さい。直していきます。
質問を掲載するときには併せて投稿者名も載せる予定なので、載せてもいいペンネームなどを書いておいて下さい。
Ｑ２６：（質問：★miki☆）←new!!
鉄より重い元素は、「Ｒプロセス」と呼ばれる過程と「Ｓプロセス」と呼ばれる過程をへて合成されてますが、この二つの過程をそれぞれで、どのようにして、どのような元素が合成されているのか詳しく知りたいです。急用ですのでどうぞお願いします。
Ａ２６：（回答：もりりん）←new!!
しばらくお待ち下さい。（工事中）
Ｑ２５：（質問：ケンツネ）
月について調べていたら、ふと月がなくなると地球はいったいどうなるのだろうか？また、最初から月がなければ地球にどのような影響があるのか？と疑問に思いました。インターネットではあまり情報はなく、見つけた情報も本当かどうか怪しいものが多かったです。どうかよろしくお願いします。
Ａ２５：（回答：もりりん）
しばらくお待ち下さい。（工事中）
Ｑ２４：（質問：えりりん）
なぜ、太陽系の中に月はないのか？？
Ａ２４：（回答：もりりん）
しばらくお待ち下さい。（工事中）
Ｑ２３：（質問：なちゅこ）
赤方偏移ｚ＝１とは、どんな星ですか？？
Ａ２３：（回答：もりりん）
しばらくお待ち下さい。（工事中）
Ｑ２２：（質問：江戸勝）
ハップル望遠鏡を発明(？)したハップルさんはどんな人なんですか？
どんなことをしたのか詳しく教えてください！！
Ａ２２：（回答：もりりん）
しばらくお待ち下さい。（工事中）
Ｑ２１：（質問：ＭＩＫＩ）
海の潮の干満についてです。春の干潮が一年で一番潮が引くと聞きました。なぜ春が一番潮が引くのですか？
Ａ２１：（回答：もりりん）←new!!
潮の干満は、月や太陽の動きによって生じますが、潮位（海水面の高さ）は海水温や気圧の影響も受けます。
海水温が低い季節は海水が収縮して水位が下がり、海水温が高い季節は海水が膨張して水位が上がります。
また、気圧が高くなると大気が水面を押すために水位が下がり、逆に気圧が低くなると水位が上がります。
春は、海水温や気圧の関係で、潮位が低い季節ということになります。
また、月と太陽が地球から見て同じ方向にある（新月）か逆方向にある（満月）時は、月による干満の影響と太陽による干満の影響が重なり合うため干満の差が大きく、「大潮」と呼ばれています。
春の大潮の干潮は、1年の内で最も潮が引く干潮となります。
Ｑ２０：（質問：Write_Man）
あの・・・まことに恥ずかしいながら、わかりません（汗
（中略）
宇宙の始まりは、H0-1ですが・・・、これを年数に直すと、1010〜2・1010年となるそうですね。
あの、H0-1という定数の[0]と[-1]の意味を教えていただけないでしょうか。
よろしくお願いします・・・。
※H=ハップル定数=50〜100km/s/Mpcです。
Ａ２０：（回答：もりりん）
Hは宇宙膨張を表す値で、時刻により変化します。現在のHを特にH0と表記し、ハップル定数と呼びます。だから「ハップル定数"H"に下添え字[0]が付いている」のではなく、「"H0"全体でハップル定数」です。
上添え字[-1]は高校数学の分野になるのかな？
"3*2"（3かける2）が「3を2回足す」ことを意味するように、 "32"（3の2乗）は「3を2回かける」ことを意味します。
「3*2、3*1、3*0、3*(-1)」を考えると「6、3、0、-3」と3ずつ減っていきます。同様に「32、31、30、3-1」は3ずつ割っていって「9、3、1、1/3」です。
つまり"H0-1"は書き方を替えれば"1÷H0"のことです。
Ｑ１９：（質問：清水卿）
宇宙について質問というか、太陽系についての質問。
１７、８年前、某プロレス系マンガで太陽系は水金地火木土天冥海の他に太陽の裏側に隠れていて地球からは見えない星（タイタンっていったかな？）があると言っていたのですが、本当にその星は存在するのでしょうか？それとも私の見間違いだったのでしょうか。教えてください。
Ａ１９：（回答：もりりん）
１７、８年前の某プロレス系漫画といいますと、『キン肉マン』でしょうか？
話を戻します。
主天体の周りを従天体が回っているとき（例えば太陽の周りを地球が回っているとき）、別の微小天体がそれらと相対的な位置を変えずに主天体の周りを回り続けられる場所があります。その場所のことをラグランジュ点と言います。
ラグランジュ点は5つ有り、太陽から見て地球の手前側（Ｌ1）、地球の向こう側（Ｌ2）、太陽を中心に地球とほぼ反対側（Ｌ3）、地球の進行方向・進行方向の逆側それぞれ60度の所（Ｌ4・Ｌ5）です。
地球の軌道の内側の天体は通常は地球より速い速度で太陽の周りを公転するのですが、Ｌ1では太陽と地球が逆側から引き合うことによって公転速度が下げられ、地球と同じ周期（1年）で太陽の周りを回ることになります。
逆に地球の軌道の外側の天体は通常は遅い速度で公転するのですが、Ｌ2・Ｌ3では太陽と地球が同じ側から引き合うことによって公転速度が上げられ、地球と同じ周期で太陽の周りを回ることになります。
細かい説明は省略しますが、Ｌ4・Ｌ5でも地球と同じ周期で太陽の周りを回ります。
Ｌ4・Ｌ5は安定な場所で、見かけ上、微小天体がＬ4・Ｌ5から離れていかないような力（復元力）が働きます（主天体と従天体の質量比が25.8:1より大きい時）。太陽と木星の場合はそのような復元力も大きく、Ｌ4・Ｌ5にはトロヤ群と呼ばれる小惑星群が存在します。
一方、Ｌ1・Ｌ2・Ｌ3は不安定な場所で、一旦位置がずれるとずれがどんどん大きくなっていってしまいます。太陽の裏側に隠れていて地球からは見えない場所（Ｌ3）に、安定して存在する星はないということになります。
ラグランジュ点のことに触れなくても、もっと直接的に太陽の裏側に星がないことを言うことができます。
太陽の裏側は地球からは見えませんが、地球から大きく離れた所にある人工衛星からは観測可能です。また、もし太陽の裏側に天体があれば、その質量が他の惑星の動きに与える影響を地球から観測できるはずです。しかしいずれの観測からも、太陽の裏側に天体があるという報告はありません。
Ｑ１８：（質問：r.t.typez）
はじめまして、質問があります、一光年とは光が一年に進む距離というのは知っておりますが、どのように計測するのでしょうか？それによく「・・・億光年」とか言いますが、人間はそんなに生きていられないのになぜ解るのですか？恐らく計算式があると思われますがその公式はどのようなものですか？宜しくお願いいたします。
Ａ１８：（回答：もりりん）
太陽系の近くにある天体に対しては、三角測量を用いて距離を測定します。原理は以下の通りです。
地球が太陽の周りを公転するのに伴い、近くの天体と遠い背景の星との間に見た目の位置のずれが生じます。このずれの角度を年周視差といいます。年周視差をθ、太陽と地球の距離を1.5×108(km)とすると、天体までの距離xは、
x(km)=1.5×108(km)÷θ(ラジアン)
となります。（tanθ=1.5×108÷x、θが小さい時はθ≒tanθ。）
例えばθが1秒角（1度=60分角=3600秒角）のとき、xは3.26光年となります。
x(光年)=3.26(光年)÷θ(秒角)
この方法は、距離を正確に求めることができる一方、θが小さくて計測できないような遠い天体には用いられません。年周視差を用いた方法で距離が測れるのは、数百光年までの距離の天体です。
もっと遠い天体までの距離を測るには、別の方法が必要になります。例えば明るさが理論的に分かっている「セファイド型変光星」や「超新星」を用いる方法です。
星の中には周期的に明るさが変化するものがあり、変光星と呼ばれています。セファイド型変光星は、変光の周期が長いほど星本来の明るさが明るいことが分かっている変光星です。セファイド型変光星の変光周期から本来の明るさを求め、それを見かけの明るさと比較することでその星までの距離を推定することができます。セファイド型変光星を用いる方法では、1000万光年くらいまでの距離を測ることができます。
超新星は星がその生涯の最期に大爆発を起こす現象です。超新星は非常に明るく、しばしば銀河に匹敵するくらい明るくなることもあるので、遠くの銀河で出現しても観測することができます。超新星の中でもIa型超新星と呼ばれるものは、一番明るい時の絶対等級（本来の明るさ）がどれでもほぼ同じであることが観測的に分かっています。絶対等級と見かけの等級を比較することでその超新星までの距離を推定することができます。超新星を用いる方法では、1億光年くらいまでの距離を測ることができます。
Ｑ１７：（質問：秋元）
はじめまして、こんにちわ。ホームページを拝見させていただき、私が疑問に思っている質問事項がありましたので、お聞きしたいと思いメールを致しました。どうぞ宜しくお願い致します。
1.アメリカの某天文学者から、我々の宇宙はΩ0＝1.2であるという論文が発表された。これが正しいとして、我々の宇宙の幾何学及び未来はどうなるかを論じていただきたいと思います。
2.真空のエネルギーについて
宇宙全体の約何％を占めているか？またこのエネルギーの存在は何によって我々は知りえることができたのか？
3.太陽がもしも同じ質量をもつブラックホールになったのならば、地球の運動はどのような影響を受けるのか？
以上のことについて、大変恐縮ですがお答えいただければ幸いです。どうか宜しくお願い致します。
Ａ１７：（回答：もりりん）
1.
宇宙の進化のパターンは、宇宙の特徴的な3つのパラメーター、H0（ハップル定数）、Ω0（密度パラメーター）、λ0（宇宙定数に関係するパラメーター）によって決まります。
H0は現在の宇宙の膨張速度、Ω0は現在の宇宙のエネルギー密度、λ0は反発力を表しています。
宇宙の幾何学的性質を担うパラメーター・曲率パラメーターk0は、k0=Ω0+λ0-1で表され、k0>0の時は閉じた宇宙、k0=0の時は平坦な宇宙、k0<0の時は開いた宇宙となります。（Ω0が求まっているだけでは幾何学的考察は進められません。）
このように、Ω0の値だけでは宇宙の進化に付いて語れないのですが、他のパラメーターの値を仮定してやればある程度論じることができます。例えばλ0=0というフリードマンモデルでは、Ω0>1の時は膨張から収縮に転じる宇宙が導かれます。
2.
真空エネルギーがあるということは宇宙定数に関するパラメーターλ0>0ということで、宇宙が加速的に膨張する可能性を示唆します（多分）。
「インフレーション理論」では、宇宙の初期に大きな真空エネルギーが加速度的宇宙膨張（インフレーション膨張）を引き起こしたと言われています。この理論は、宇宙のどの部分も観測的に一様で等方的であるということをうまく説明しています。
現在の宇宙の膨張速度は天体の赤方偏移など推定することが比較的簡単ですが、宇宙の膨張の加速度を知ることは非常に困難です。遠方の超新星を観測して「宇宙が加速度的に膨張している」という結論を導き出した研究チームもあるみたいですが、まだそうであるとは断言できないと思います（多分）。もし宇宙が確かに加速度的に膨張しているのなら、それは大きな真空エネルギーが存在することの証明に他ならないでしょう。
3.
ブラックホールがあればすなわち「もの凄い引力で引っ張られる」と思っている人も多いかもしれませんが、もし太陽の位置に太陽と同じ質量をもつブラックホールがあったとしても、地球の運動には影響はありません。2質点間に働く重力Fを表す式
F=GMm/r2
は、そのまま球状の物体間に働く重力を表す式としても使えます（Gは重力定数、Mとmはそれぞれの質点の質量、rは2質点間の距離）。つまり質量が太陽と同じであれば（Mが同じであれば）、地球が受ける引力（F）も同じなのです。
もちろんrが小さかったり（ブラックホールのすぐ近くだったり）、Mが大きかったり（ブラックホールの質量が重かったり）すると、周囲の物体が受ける力は大きくなります。
シュバルツシルト半径よりも近付いた物体は二度と外へ出られません。太陽の数百万倍から数億倍くらいの質量の超巨大ブラックホールは多くの物質を引き寄せ、銀河のエネルギーに匹敵するくらいのX線を放出します。
Ｑ１６：（質問：hama）
はじめまして！H.Pを拝見させていただきました。そこで質問なんですが
質量Mを持つブラックホールの中心からある半径Rsの空間からは光さえも出てこれない。このRsを古典力学の範囲で導き出し、その式をM、万有引力定数G、光速度ｃを用いて表せ。また太陽質量の１０倍の質量を持つブラックホールの、Rsをｋｍ単位で求めよ。有効数字３桁とする。
ぜひよろしければ教えてくださいませ！
Ａ１６：（回答：もりりん）
質量Mの天体から真上に物体を放り上げたとします。速度が遅い物体はそのうち落ちて来ますが、ある速度より速く放り上げると物体は重力を振り切って天体から飛び出します。この「ある速度」を脱出速度（第2宇宙速度）と言います。
古典力学でいうブラックホールの半径は、脱出速度が光速度となる半径です。脱出速度が光速度であるということは、全ての物体が天体から脱出できないということです。（ちなみに地球の脱出速度は11.2[km/s]です。）
質量m、速度vの物体の運動エネルギーはmv2/2、位置エネルギーは-GMm/rで、これらが釣り合う時の速度が脱出速度です。vにcを代入してRs（=r）を求めると、
Rs=2GM/c2
です。
万有引力定数Gを6.67*10-11[N・m2/kg2]、光速度cを3.00*108[m/s]、太陽質量を1.99*1030[kg]とし、Mに太陽質量の10倍を代入すると、
Rs=2.95*104[m]=29.5[km]
となります。
Ｑ１５：（質問：？）
宇宙のような無重力空間において物体に一旦力を加えると再び別の力が加わるまでは止まらないということですが、では、無重力場でタービンやスクリューに一旦力を加えて回せばずっと回りつづけているわけですか？
もしそれが有り得るならばそのタービンやスクリューに発電機をつなげればいつまでも回り続けてるわけですか？
もしそれが可能なら未来のエネルギー問題は一挙解消ですね
Ａ１５：（回答：もりりん）
ある一定の運動を続けている物体は、外から力が加わらない限り運動の状態は変わりません。地球上で普段目にする物体の運動がこのようにならないのは、地面との摩擦や空気抵抗によって物体の運動エネルギーが外に逃げているからです。「宇宙では物体の運動が止まらない」というのは、宇宙が真空であるため空気抵抗がないことが直接の原因です。
摩擦がなければタービンやスクリューはもちろん回り続けます。しかしそれにを発電機に繋ぐと、「電気」という形でエネルギーは外に取り出されてしまいまい、タービンの運動エネルギーは減少することになります。それゆえエネルギーを産み続けるというわけにはいきません。（熱力学第1法則：エネルギーは保存する）
Ｑ１４：（質問：千田）
ええと現在宇宙空間は2.7Ｋだそうですが、単純に絶対温度＝摂氏温度+273.15に当てはめて考えると-270.45℃になるんですがこれであってるんでしょうか？
かなり寒そうなんですが、宇宙船外で活動するときのあの宇宙服はその温度にも耐えるものなんですか？
ちなみに月面の温度もわかれば教えてください。
よろしくお願いします。
Ａ１４：（回答：もりりん）
宇宙の温度2.7Kは、摂氏で言うと-270.45℃になります。しかしこの温度は、周りに何もない場所での温度です。
地球近辺では太陽の影響により、太陽光の当たる所では摂氏100度以上、当たらない所では摂氏-100度以下となります。月面の温度も同様で、一番温度が高い時は摂氏120度、一番温度が低い時は摂氏-170度です。
宇宙服は断熱性に優れていて、ヒーターや冷却水などによる温度調節機能もあるので、このような過酷な温度下でも活動可能です。
Ｑ１３：（質問：カナコ）
宇宙は、広いけど、どれ位広いんですか？
宇宙には、はしがあるの？
宇宙の外は、どんな世界なの？
Ａ１３：（回答：もりりん）
ビッグバンが起こってから現在までの宇宙の年齢は約150億年と言われています。現在地球から観測できる範囲は、この150億年の間に光が進むことのできる範囲、つまり150億光年です（1光年は約10兆km）。一般にこの大きさを宇宙の大きさと呼んでいます。
宇宙にはしがあるかどうかということですが、例としてボールの「表面」を考えて下さい。ボールの表面積は有限です。しかし表面に沿って進んだ時にここで表面が終わりという「はし」というものは存在しません。宇宙も同じで、大きさはあるけどはしはありません。はしがない以上、外の世界というものもありません。
「ボールの外があるじゃないか」と言うかもしれません。「ボールの大きさ、ボールのはし」という考えなら確かに「外」がありますが、今の例では「ボールの表面の大きさ、ボールの表面のはし」を考えたので、「外」がないということになります。
「じゃあ150億光年進んだところからさらに向こうを見るとどうなるんだ」と言いたくなるかもしれません。しかし「宇宙には特別な場所はなく、どの場所も同等である」という宇宙原理からすると、地球から100億光年離れた所から見ても150億光年離れた所から見ても、地球から見るのと同じように150億光年広がる宇宙を見ることになります。つまりやはり「はし」や「外」は無いということになります。
Ｑ１２：（質問：マヤ）
国際天文台の予測で30年後500分の1の確率で惑星が地球に衝突するってのは、もりりん的にはどうですか? このような宇宙レベルの予測はどれくらいの真実性が期待できるの?
Ａ１２：（回答：もりりん）
太陽系には多くの小惑星が存在しています。（ここでは直径数百kmの大きさのものからチリの粒程度の大きさのものまでひっくるめて小惑星と呼ぶことにします。）軌道がほぼ分かってる小惑星は約35000個あり、直径1km以上のものなら約100万個あると言われています。もっと小さな小惑星はそれこそ無数に存在しています。
チリ程度の小惑星が地球に落下すると、大気中で燃え尽きてしまいます。これが流星です。地球には毎年合計200トンの物体が降り注いでいますが、ほとんどは大気中で燃え尽きてしまいます。それより大きな小惑星は燃え尽きることなく地上まで達します。これが隕石です。小さな隕石なら、被害は家の屋根を壊すとかいう程度のものです。しかし大きな小惑星の衝突になると被害は桁外れに大きくなります。
1908年6月ロシアのツングースで起きた爆発は、直径50〜60mの隕石（彗星）の破片が上空で爆発したためと考えられています。爆発エネルギーはTNT火薬換算で20メガトン、被害は半径40kmの範囲に及びました。
これよりも大きな隕石が落ちる可能性も0ではありません。直径1km以上の小惑星が地球に落ちる確率は数十万年に一度くらいだと考えられています。
マヤさんの言っている衝突は、1997年に発見された1997XFという小惑星のことだと思います。
1998年3月に国際天文学連合が、「2028年10月に、直径1マイル程度の1997XFという小惑星が、地球から約3万マイルのところを通過する。地球衝突の危険もある」と発表しました。この発表から「衝突の確率が500分の1」という計算がなされたのだと思います。直径1km以上の小惑星が地球に衝突したら、衝突が引き起こす環境破壊によって人類の4分の1が死亡すると推測されているので、大変な騒ぎになりました。しかし過去に撮影されたフィルムにこの小惑星が写っていることから、正しく軌道が計算し直され、1日後にNASAが「通過地点は地球から50から60万マイル。地球との衝突の可能性はゼロに近い」と発表したため、騒ぎは治まりました。(日本では小さなニュースとして扱われただけでした。)
もっと大きな小惑星衝突として、恐竜が滅んだ原因も隕石の衝突だと考えられています。およそ6500万年前、直径約10kmの隕石が今のユカタン半島のあたりに衝突し、半径1000km以内にあるものを跡形もなく吹き飛ばしました。そのエネルギーは、ＴＮＴ火薬換算で6000万メガトン（マグニチュード12、広島型原爆の40億倍）といわれています。
おまけ：小惑星衝突を描いたSF小説を見付けました。知識盛り沢山で読みごたえがあります。
Ｑ１１：（質問：Ｋ．ＴＥＮ）
「ニュートリノに質量がある」ということの根拠は何なのでしょうか？
Ａ１１：（回答：もりりん）
宇宙からやってきた粒子（宇宙線）が大気の粒子と反応することによってニュートリノが発生します。このようにして発生するニュートリノ（大気ニュートリノ）は「ミューニュートリノ」2：「電子ニュートリノ」1であることが知られています。
しかし、岐阜県神岡町の地下約1000mに位置するスーパーカミオカンデというニュートリノ検出器で測定した結果は、ミューニュートリノの割合が少ないというものでした（1998年）。ニュートリノは他の物質とほとんど反応しないので、何かに吸収されたからミューニュートリノの割合が減ったとは考えられません。
ここで、「ニュートリノ振動」が原因でミューニュートリノ不足が生じたと考えるとうまく説明がつきます。「ニュートリノ振動」とは、ニュートリノがある種類（例えばミューニュートリノ）と別の種類（例えばタウニュートリノ）の間で振動するということです。最初の状態が「ミューニュートリノ」であったとすると、そのニュートリノがL進んだ時にミューニュートリノである確率Pは、
P＝1-sin2(aΔm2L/E)
となります（多分）。aは比例定数、Eはニュートリノのエネルギーで、Δm2は質量状態（mass
state：原子内の電子の励起状態数や、電子のスピン量子数みたいなものの質量バージョン？）の二乗差です。ニュートリノに質量があれば「Δm」が入っているこの式が意味をなし、ニュートリノに質量が無ければそもそも「振動」という概念が現れません。
ここで上の式が成り立つ（ニュートリノに質量がある）と仮定すると、Lが小さい時はP≒1、Lが大きい時は個々のニュートリノによってEがことなるためにPは0から1のある数をとります。多くの粒子について考えた時のミューニュートリノの割合
Q＝(ΣP)÷n
は、Lが小さい時はもちろんQ≒1、Lが大きい時は0から1の重ね合わせの平均のということでQ≒0.5となります。
スーパーカミオカンデの測定ではニュートリノの飛んで来た方向を調べることも出来ました。それによると、下から来たミューニュートリノの割合の方が上から来たミューニュートリノの割合よりも小さいということが分かりました。下から来たニュートリノは地球の裏側の大気で生じたニュートリノなので、地球の直径分進んだためにQ≒0.5となったと考えると辻褄が合います。
1999年には、人工発生させたミューニュートリノを扱った測定が始まりました。2000年7月28日に行われた第30回高エネルギー物理学国際会議では、ニュートリノ振動が起きている確率、つまりニュートリノが質量を持つ可能性が約95％と報告されています。
Ｑ１０：（質問：kiku）
背景放射は何が光ってるんでしょうか？
Ａ１０：（回答：もりりん）
宇宙背景輻射（背景放射）とは、宇宙のあらゆる方向からやってくる2.7K（0K=-273.15度）の温度に相当する光です。宇宙の温度が2.7Kであるとも言えます。
さて、初期の宇宙は非常に高い温度で、水素は電離して陽子と電子に別れた状態でした。これらの電荷を持った粒子は放射と強く相互作用します。つまり、放射（光）は長い距離を進む前に電子などにぶつかってしまうのです。光と粒子はエネルギーを頻繁にやり取りしているので「放射の温度」と「粒子の温度」は等しくなります。
宇宙が膨張して宇宙の温度が3000Kまで下がると、陽子と電子は結合して中性水素になります。すると光は物質によってほとんど散乱されること無くまっすぐに進めるようになります。この現象を「宇宙の晴れ上がり」と呼びます。光は最後の散乱で3000Kの温度情報を受け取ったまま我々に観測されるまで宇宙を進みつづけていたことになります。
この3000Kの光は宇宙空間を進んでいる間に宇宙膨張のドップラー効果によって引き伸ばされ（相当する温度が下がり）ます。宇宙の晴れ上がりの時期の赤方偏移（z）は約1100なので、我々が観測する放射の温度は3000[K]÷1100=2.7[K]となっています。
Ｑ９：（質問：長月さとし）
シュバルツシルト半径、とは何でしょう？ 単純に定数を表してるとかいう事じゃなさそうですが…。
Ａ９：（回答：もりりん）
1915年にアインシュタインが提唱した「一般相対性理論」に沿って、シュバルツシルトが重力方程式の「解」を求めました。星の質量を一点に押し込めた状態を考えると、質点から離れた所ではその「解」は古典力学での「解」と同じであるけれど、「ある半径」より中では「解」が存在しない、というものです。「ある半径」より中からは光さえも脱出できない、という言い方も出来ます。この「ある半径」が「シュバルツシルト半径」です。
半径Ｒ質量Ｍの星のシュバルツシルト半径はＲ＝２ＧＭ／ｃ２です。これは古典力学での星からの脱出速度Ｖ＝（２ＧＭ／Ｒ）１／２に光速ｃを代入した値に偶然一致します。
ここで特筆すべきは、シュバルツシルト半径Ｒがブラックホールの質量Ｍに（一次で）比例するということです。ブラックホールの密度をＭ／（４πＲ３／３）と仮定すると、密度はＭ２に反比例するということになります。つまり大きなブラックホールほどその密度は小さいということになります。
ダークマター（目に見えない質量）が多く存在して宇宙全体の質量があと100倍ほど大きければ、宇宙そのものがブラックホール的になりえます。
（分かりにくいということでもっと噛み砕いて）
「シュバルツシルト半径」とは、日常的な言葉で説明すると「ブラックホールの半径」です。質量の大きなブラックホールほどシュバルツシルト半径は大きくなります。この半径より中に吸い込まれたものはもう外に出ることは出来ません。（「光」でさえも！）
ところで、「ブラックホール」のことを「とても重くて黒い、とある半径を持った天体」だと思っている人がいるかもしれませんが、そうではありません。「シュバルツシルト半径」より縮んだものが「ブラックホール」なのです。
Ｑ８：（質問：白土晃）
宇宙が膨張を続ける際、物質はどのように出来るのでしょうか？ 何もない状態から物質が生じるということでしょうか？
Ａ８：（回答：もりりん）
白土さんが言っているのは定常宇宙論についてのことだと思います。
宇宙のモデルは、1917年にアインシュタインが提唱した「静止宇宙モデル」と、1922年にフリードマンが提唱した「膨張宇宙モデル」があります。1929年にハッブルが遠方銀河の赤方偏移を観測したことによって、膨張宇宙モデルが支持されるようになりました。
膨張宇宙モデルにも２つの流派があります。ホイルらが提唱した「定常宇宙論」と、ガモフらが提唱した「ビッグバン理論」です。定常宇宙論は、宇宙は膨張するが、何もない真空から新しい物質が生み出されることにより密度が一定に保たれ、宇宙は時間的に永久不変であるというものです。一方ビッグバン理論は、宇宙の初期は超高温・超高密度の火の玉であり、それが膨張して密度が下がり冷えていったというものです。
1965年、ビッグバン理論を支持する「宇宙背景放射」が見付かったことにより、定常宇宙論の立場は危うくなっています。
ここで白土さんの質問に帰ってみると、上で言っているように定常宇宙論では物質は何もない状態から生まれるというのが答えです。「それではエネルギー保存の法則に矛盾するのではないか」という疑問が生じるかもしれません。しかし、「定常宇宙論を支持しないほどにはエネルギー保存の法則が厳密でない」とか「供給源は重力エネルギーであるからエネルギー保存の法則には反していない」とか、ホイルらは定常宇宙論を捨てずに頑張っています。
Ｑ７：（質問：妹さまの彼）
軟着陸と着陸とは、どう違うのですか？
Ａ７：（回答：もりりん）
軟着陸は、計器などを壊さずに着陸することです。地表面の観測をしたり、人が着陸したりする場合には軟着陸である必要があります。硬着陸とは、言ってみれば星に対する射撃です。その天体に達したという偉業を残すには一応これで充分です。
Ｑ６：（質問：kiku）
赤い星は通常の３ばいなのでしょうか？
Ａ６：（回答：もりりん）
太陽などの主系列星が年老いて輝くために必要な水素が減ってくると、今度はヘリウムを燃料にした核融合が起こるようになります。そうすると光の輻射圧によって星は内から押し広げられ、赤色巨星になります。赤色巨星の質量は主系列星であった頃と変わりがありません（むしろ減っています）が、その半径は3倍どころではなくとてつもなく大きくなります。太陽の現在の半径は約70万kmですが、約50億年後には地球軌道程度（約1億km）にまで膨れ上がります。有名な赤色巨星として、オリオン座のベテルギウスやおうし座のアルデバラン、さそり座のアンタレスが挙げられます。
Ｑ５：（質問：kiku）
赤い星はみんなしゃあ専用なのでしょうか？
Ａ５：（回答：もりりん）
赤い彗星はシャア専用ですが、赤色巨星（red giant）や赤色矮星（brown dwarf）などの赤い星はシャア専用ではありません。
Ｑ４：（質問：kiku）
僕たちはいつ宇宙（そら）へあがれますか？
Ａ４：（回答：もりりん）
人類の宇宙への第一歩は２０世紀の内にもう踏み出しています。
1957年10月4日ソ連が人類初の人工衛星スプートニク１号のを打ち上げに成功したのを皮切りに、人工衛星では、1957年11月3日に初めて動物を乗せた人工衛星スプートニク２号、1961年4月12日に人類初の宇宙飛行士ガガーリン少佐を乗せたボストーク１号の打ち上げに、ソ連が成功しています。また1965年3月18日にはソ連のボスホート２号に乗っていたレオーノフが初の宇宙遊泳に成功しています。
月への進出では、1959年の1月・9月・10月に打ち上げられたソ連のルナ１号・２号・３号が月への初の硬着陸や月の裏側の写真の撮影などを行ったのが始まりで、1966年2月3日にはルナ９号が月への軟着陸に成功します。そして1969年7月16日、アメリカのアポロ１１号が打ち上げられ、史上初の人類月着陸が実現しました（7月20日）。
金星への探査は、1962年12月アメリカのマリナー２号が金星の近くの通過、1967年10月18日ソ連のベネラ４号が金星の大気の成分の調査、1970年12月15日ソ連のベネラ７号が金星表面への軟着陸に成功しています。
火星への探査は、1965年7月アメリカのマリナー４号が火星の近接写真撮影、1971年11月アメリカのマリナー９号が火星周回軌道がらの写真撮影、1976年6月20日アメリカのバイキング１号が火星への軟着陸に成功しています。
木星へは、パイオニア１０号が1973年12月に、ボイジャー１号が1979年3月に、ボイジャー２号が1979年7月に接近しています。
土星へは、パイオニア１１号が1979年9月に、ボイジャー１号が1980年11月に、ボイジャー２号が1981年8月に接近しています。
ボイジャー２号は1983年1月に天王星に接近、1989年8月に海王星に接近しています。
冥王星への探査機は2004年に打ち上げられる予定です。
Ｑ３：（質問：kiku）
うちゅーには「しんくう」がいっぱいあって、まどをあけると流れこんでくるって本当ですか？
Ａ３：（回答：もりりん）
少々お待ち下さい。（工事中）
Ｑ２：（質問：kiku）
うちゅーは何でできていますか？
Ａ２：（回答：もりりん）
宇宙は何でできているかと尋ねられれば、「宇宙の中に有る物でできている」と答えるのが一番手っ取り早い答え方です。しかしこれではあまりにも乱暴です。
宇宙は「入れ物」と「中身」でできています。入れ物とは時空と呼ばれるもの、中身とはエネルギーと呼ばれるものです。
時空（空間と時間をひっくるめたもの）は直交座標系では表せない曲がったものです。「重力の働く方向が場所によって違う」ということを数式上で表すと「時空が曲がっている」という表現になるのだと思います（？）。
エネルギーは粒子が持っています。粒子の種類を列挙すると、電子・ニュートリノなどの「レプトン」、陽子や中性子を構成する「クォーク」、力を媒介する「ゲージ粒子（電磁波はゲージ粒子の１種）」などが挙げられます。一方エネルギーは質量と等価なので、エネルギーが大きければ重力が強くなり宇宙の膨張の具合を左右することになります。大きなエネルギーとして、バリオン、ダークマター、放射、真空のエネルギーの４つが挙げられます。「バリオン」は通常「物質」と呼ばれるものの質量のほとんどを担っている粒子（陽子や中性子）です。「ダークマター」はそのエネルギー（質量）のほとんどがニュートリノが占められていると思われています。「放射」は宇宙背景放射のエネルギーが大きいです。「真空のエネルギー」は量子力学で出てきた概念で、「エネルギーの値は常に揺らぐため、平均値はゼロでない値を取る」ことから生じる、物質に付随しないエネルギーです。この４つのエネルギーの合計は、宇宙が収縮に転じるか否かという臨界エネルギーと比べて、大きいとも小さいとも何とも言えない大雑把な値です。
Ｑ１：（質問：kiku）
うちゅーってなんですか？
Ａ１：（回答：もりりん）
宇宙とは観測・想像できる範囲全体のことです。現在、電磁波（電波・赤外線・可視光・紫外線・X線）による観測がメインですが、それによる観測範囲の限界とは一番遠くの電磁波を出す天体ということになります。また膨張宇宙論では過去のある時期にビッグバンという宇宙誕生の爆発が起こったと考えられています。これは直接観測することはできませんが、様々な証拠からビッグバンが起こったのは間違いないと言えます。つまり今の宇宙物理学において、百数十億年前にビッグバンにより誕生し、現在からおそらくかなりの未来まで膨張し続ける百数十億光年（100000000000000000000000km以上）の広がりを持つ空間が宇宙なのです。
大昔の人間にとっては、宇宙とは大地と海と太陽で全てであったと思います。将来科学が進歩して、宇宙が収縮に転じるか否かや、ビッグバンよりも前の状態、観測範囲よりも外の状態などを知ることが出来たなら、宇宙の定義は変わってくると思います。