4コマ「ブラックホールの近くでは時間がおそくなるってほんと?」。1コマ目みい「ブラックホールの近くでは、時間がおそく進むの?」、2コマ目ゆう「遠くの時計と比べるとね。近くにいる本人には、いつもの時間だよ」、3コマ目ゆう「じゃあ、ぼくはいつもどおりお昼寝を……」、4コマ目みい「行かなくても、いつもどおりだよ!」
みいみい

ねえゆう、ブラックホールの近くだと、時計がおそくなるってほんとなの?

ゆうゆう

うん、ほんとだよ。ただし、自分の時計がこわれるわけじゃないんだ

時間は、どこでも同じじゃないの?

高さの違う場所の時計を見るゆうとみい
みいみい

時計は、どこに置いておいても同じ速さで進むすすむんじゃないの?

ゆうゆう

ふだんはそう見えるね。でも重力じゅうりょくが強い場所ばしょほど、時計は少しゆっくり進むんだ

みいみい

じゅうりょくで、時計が引っぱられるんだね。

ゆうゆう

おやつ時計を、ゆかと高いたなに置くと思ってごらん

みいみい

高い棚の時計のほうが、ほんの少しだけ先へ進むの?

ゆうゆう

そうなんだよ。高い棚の時計のほうが、ほんの少しだけ先へ進むんだよ

みいみい

にゃんと!! キャットタワーなら、宿題しゅくだいが早く終わるわけじゃないんだね!

ゆうゆう

はほんの少しで、宿題の時間は変わらないよ。でも強い重力では大きくなるんだ

みいみい

なるほど、強い重力の近くほど差が大きいんだね!

ブラックホールのそばの1分はどう見える?

ブラックホール近くと遠くの時計を比べる2匹
みいみい

じゃあ、ブラックホールのそばにいるゆうは、のろのろ動くうごくの?

ゆうゆう

ぼく自身じしんには、いつもの1分も、心ぞうも考える速さも、おやつを食べる速さも、ふつうなんだ

みいみい

心ぞうも考える速さも、おやつを食べる速さも、ふつうなの?

ゆうゆう

うん。遠くにいるみいの時計と、あとで比べるくらべると差が見えるんだ

みいみい

ゆうだけ、おやつをゆっくり食べられるわけじゃないんだね!

ゆうゆう

プリンの上をへこませると、目盛りめもりがのびる感じに近いかな

みいみい

時間の道が、重力でへこむんだね。

みいみい

プリンのへこみのそこで、ゆうだけのんびりしてるんだね!

ゆうゆう

そのたとえは、時空じくう曲がりまがり想像そうぞうする助けたすけになるよ

ゆうゆう

もしぼくが近くで昼寝ひるねしたら、みいが先に大人ねこに……ふわ……

みいみい

ゆう! ねないで! 差が大きい場所は危ないあぶないんでしょ!

止まって見えるって、ほんと?

暗く赤く見える探査機を観察するゆうとみい
みいみい

遠くから見ると、落ちるおちるものが止まって見えるって聞いたよ。赤く暗くくらくなるのはどうして?

ゆうゆう

遠くへ届くとどく光が、だんだん遅れておくれて、赤く暗くなるからそう見えるんだ

ゆうゆう

遠ざかるすずの音が、だんだん小さく聞こえるのに少し似ているにている

みいみい

光も、遠くへ行くと鈴の音みたいに弱くなるんだね。

ゆうゆう

光も、強い重力から遠くへ出ると、のびて届くんだ

みいみい

じゃあ探査機たんさきは、地平線ちへいせんの上でずっと止まっちゃうの?

ゆうゆう

遠くでは最後さいごまで見えないけれど、探査機自身は限られたかぎられた時間で事象じしょう地平線ちへいせんを通ると考えるよ

みいみい

最後まで見えないの、なんだかこわいな……

ゆうゆう

……うん。まずは安全あんぜんな遠くから見ていようね

みいみい

みい、片足かたあしだけ地平線に置いて、外から見てみる!

ゆうゆう

だめだよ。近くはとても危険きけんだから、探査機で調べるしらべる話なんだ

時間がおそくなると、宇宙旅行はできる?

遠くのブラックホールを安全な宇宙船から眺める2匹
みいみい

時間の差を使えば、未来みらい旅行りょこうできるの?

ゆうゆう

時計の進み方に差が出るから、遠くの人より未来へ進む形にはなるよ

みいみい

未来へ進む形でも、時間を早送りするボタンではないんだね。

ゆうゆう

そうなんだ。時間を早送りするボタンではないんだ

みいみい

じゃあ、ブラックホールの近くへ行けばいい?

ゆうゆう

おやつを持って、近くで昼寝したら……

みいみい

ゆう、それはだめ! 強い重力で、ぺちゃんこになるかもしれないよ!

ゆうゆう

その通り。近くでは場所による重力の差が体を強く引っぱることがあるんだ

みいみい

近くへ行くのは、やっぱりだめなの!

ゆうゆう

熱いガスや強い放射ほうしゃもあるから、宇宙旅行うちゅうりょこうの行き先にはできないよ

みいみい

安全な遠くから、時計を比べて調べるんだね!

ねこ換算

ゆうゆう

回っていないブラックホールの近くでは、60分が遠くのおよそ73分に見える場所もあるよ

みいみい

にゃんと!! ねこが1時間昼寝している間に、13分ぶん差がつくの?

ゆうゆう

そういう時計の比べ方ならね。でも、そこは安全な散歩道さんぽみちじゃないんだ

3ぎょうまとめ

  • 重力が強い場所の時計は、遠くの時計と比べるとゆっくり進む

  • ブラックホールの近くでも、自分の1分や心ぞうの速さはふつうに感じるかんじる

  • 遠くからは、届く光がおそく赤く暗くなり、落ちるものが止まるように見える

きょうのナゾ

ブラックホール近くの時間の謎を考えるゆうとみい
みいみい

ねえゆう、ブラックホールの中では、時間と空間はどうなるの?

みいみい

それって、まだだれにも答えが出せないなぞなの?

ゆうゆう

うん。今の物理ぶつりのルールだけでは、中心のようすを最後まで説明せつめいできないんだよ

つぎはこれ!

おとなメモ(おうちの方・先生へ)

  • 重力による時間の遅れは一般相対性理論の予測で、異なる重力ポテンシャルにある時計を比較したときに現れます。本人の固有時、心拍、思考、手元の時計は通常どおり進みます。

  • 本文の「高い棚の時計」は正確な方向性を示すたとえです。地上の高低差でも原子時計で測れる差があり、GPSでは重力と運動による時計の補正を両方考慮しています。

  • 「止まって見える」は、遠方の観測者に届く光の重力赤方偏移と到着遅延を単純化した表現です。自由落下する観測者は有限の固有時で事象の地平線を通過します。

  • ねこ換算の根拠: 非回転・非電荷のシュヴァルツシルトブラックホールについて、最内安定円軌道(半径6GM/c²)で静止した理想化した時計を遠方と比べると、時間の比はおよそ1.22です。近くの60分に対し遠方で約73分が経過する概算です。実際にはその場所で静止するには推進が必要で、潮汐力・降着円盤の放射などの危険もあり、旅行の方法を示すものではありません。

  • 「プリンのへこみ」は時空の曲率を二次元的に表した教育用の比喩です。実際の重力は空間だけでなく時間を含む四次元時空の幾何として記述されます。

参考にした資料

(最終更新日: 2026-08-11)