ブラックホールに飛び込もうとしています。万が一に備えて、あなたは何を待っている可能性がありますか？あなたが戻ってあなたの道を激しく叫んだ場合、あなたはどこに行き、どのような食欲をそそる物語をあなたは怒らせることができますか？
これらすべての質問に対する簡単な答えは、リチャードマッセイ教授が説明するように、「誰が知っているか」です。マッセイは、ダーラム大学の計算宇宙学研究所の王立協会の研究員として、ブラックホールの謎が深く潜んでいることを十分に認識しています。 「出来事の地平線を抜けるということは、文字通りベールを越えています。誰かがそれを通り過ぎると、誰もメッセージを送り返すことはできません」と彼は言った。 「彼らは巨大な重力によって粉々に引き裂かれるので、誰もが落下してどこにでも到達するのではないかと思います。」
それががっかりする-と痛い-答えのように聞こえるなら、それは予想されるべきです。アルバートアインシュタインの一般相対性理論が時空と重力の作用を結びつけることによってブラックホールを予測していたと考えられて以来、ブラックホールは、巨大な星の死が小さな密集した残骸の核を残した結果として生じることが知られています。このコアが太陽のおよそ3倍の質量を持っていると仮定すると、重力は、それ自体が単一点、またはブラックホールの無限に密なコアであると理解される特異点に落ちる程度に圧倒されます。
結果として生じる無人のブラックホールは、光さえもそれを避けることができないほど強力な引力を持ちます。したがって、イベントの地平線-ドイツの天文学者カールシュヴァルツシルトによって提案されたように、光と物質が内部にのみ通過することができるポイント-に脱出はありません。マッセイによれば、潮汐力はあなたの体を原子の鎖に縮め（または「スパゲット化」、これも知られている）、最終的にその物体は特異点で押しつぶされることになります。あなたがどこか（おそらく反対側）で飛び出すことができるという考えは、まったく幻想的です。
ワームホールはどうですか？
またはそれは？長年にわたり、科学者たちはブラックホールが他の銀河へのワームホールである可能性を調査してきました。彼らは、いくつかが示唆したように、別の宇宙への道でさえあるかもしれません。
そのようなアイデアはしばらくの間浮かんできました：アインシュタインはネイサンローゼンと協力して1935年に時空の2つの異なるポイントを接続する橋を理論化しました。しかし、それは1980年代に物理学者キップソーン-世界の1つアインシュタインの一般相対性理論の天体物理学的意味に関する主要な専門家-物体がそれらを物理的に通過できるかどうかについての議論を引き起こした。
「キム・ソーンのワームホールについての人気のある本を読んだことが、子供の頃の物理学に最初にワクワクさせられたものです」とマッセイ氏は語った。しかし、ワームホールが存在する可能性は低いようです。
実際、ハリウッド映画「インターステラー」の制作チームに専門家の助言を与えたソーンは、「年を重ねるとワームホールになる可能性のある天体は宇宙には見られない」と書いている。および会社、2014年）。 Thorne氏はSpace.comに対し、これらの理論的なトンネルを通過する旅はSFのままである可能性が高く、ブラックホールがそのような通過を可能にするという確固たる証拠は確かにありません。
しかし、問題は私たちが自分の目で見るために近づくことができないことです。なぜブラックホールの内部で何が起こっているかの写真を撮ることさえできないのです。光がその巨大な重力から逃れることができない場合、カメラで何も撮ることができません。現状では、理論は、イベントの範囲を超えるものは単にブラックホールに追加されることを示唆しています。さらに、時間はこの境界の近くで歪むため、これは信じられないほどゆっくりと行われるように見えるため、答えは迅速ではありません今後の。
ハーバード大学の天文学と物理学の教授であるダグラスフィンクバイナーは、次のように述べています。 「遠くの観測者は、宇宙飛行士の友人がブラックホールに落ちるのを見ることはありません。彼らは、イベントの地平線に近づくと、赤くなり、暗くなります。しかし、友人は、「永遠」を超えた場所に落ちます。それがどのような意味でも。"
多分ブラックホールはホワイトホールにつながる
確かに、ブラックホールが銀河または別の宇宙の別の部分につながる場合、反対側にそれらの反対側に何かがある必要があります。これはホワイトホールなのでしょうか。1964年にロシアの宇宙学者イゴールノビコフが提唱した理論でしょうか。ノビコフは、ブラックホールが過去に存在するホワイトホールにつながることを提案しました。ブラックホールとは異なり、ホワイトホールは光と物質を残すことができますが、光と物質は入ることができません。
科学者たちは、ブラックホールとホワイトホールの潜在的なつながりを探求し続けています。フィジカルレビューDに掲載された2014年の研究で、物理学者のカルロロヴェッリとハルM.ハガードは、「物質がブラックホールに崩壊し、そこから出現する有限の時空領域の外にあるアインシュタイン方程式を満たす古典的な計量があるしばらく穴。」つまり、ブラックホールが飲み込んだ材料はすべて噴出し、ブラックホールは死ぬとホワイトホールになる可能性があります。
それが吸収する情報を破壊するどころか、ブラックホールの崩壊は止められるでしょう。代わりに、量子跳ね返りを経験し、情報を逃がします。これが事実であれば、1970年代に量子ゆらぎの結果としてブラックホールが粒子と放射線-熱-を放出する可能性を探究した元ケンブリッジ大学の宇宙学者であり理論物理学者であるスティーブンホーキングの提案に光を当てるでしょう。 。
「ホーキングはブラックホールが永遠に続くわけではないと言った」とフィンクバイナーは言った。ホーキングは、Physical Review Dに掲載された1976年の論文に記載されているように、放射線によりブラックホールのエネルギーが失われ、収縮して消滅すると計算しました。放出された放射線はランダムであり、何が落ちたのかについての情報が含まれていないという彼の主張を踏まえ、ブラックホールが爆発すると、大量の情報が消去されます。
これは、ホーキングのアイデアが量子論と矛盾していることを意味し、情報は破壊できないと述べています。物理学は、情報が失われると過去や未来を知ることができなくなるため、情報を見つけるのがさらに難しくなると述べています。ホーキングのアイデアは「ブラックホール情報のパラドックス」をもたらし、それは長い間科学者を困惑させてきました。ホーキングは単に間違っていると言う人もいましたし、2004年にダブリンで開催された科学会議で、彼自身が間違いを犯したと断言しました。
では、保存された情報を放出し、ホワイトホールを介してそれを投げ捨てるブラックホールの概念に戻るのでしょうか。多分。フィジカルレビューレターで発表された彼らの2013年の研究では、ルイジアナ州立大学のホルヘプルインとウルグアイのモンテビデオにある共和国大学のロドルフォガンビーニが、ブラックホールにループ量子重力を適用し、重力がコアに向かって増加するが、減少し、プロンクすることを発見しました宇宙の別の領域に入っていたものは何でも。結果は、ポータルとして機能するブラックホールのアイデアにさらなる信憑性を与えました。この研究では、特異性は存在しないため、遭遇したものをすべて破壊してしまう不可解な障壁を形成することはありません。また、情報が消えないことも意味します。
たぶんブラックホールはどこにも行きません
しかし、物理学者のアーメドアルムハイリ、ドナルドマロルフ、ジョセフポルチンスキー、ジェームズサリーは、ホーキングが何かに取り組んでいる可能性があると信じていました。彼らは、AMPSファイアウォールまたはブラックホールファイアウォール仮説として知られるようになった理論に取り組みました。それらの計算により、量子力学はイベントの地平線を巨大な火の壁に実現可能に変えることができ、接触するものはすべて瞬時に燃えます。その意味では、ブラックホールは何も入り込むことができないため、どこにも通じません。
しかし、これはアインシュタインの一般相対性理論に違反しています。オブジェクトが自由落下状態にあり、等価原理に基づいて、そのオブジェクト（または人）が重力の極端な影響を感じないため、イベントの地平線を越える人は実際には大きな困難を感じてはなりません。宇宙の他の場所に存在する物理法則に従うことができますが、アインシュタインの原理に反していなくても、場の量子論を損なったり、情報が失われたりする可能性があることを示唆します。
不確実性のブラックホール
ホーキングをもう一度前進させます。 2014年に、彼はイベントの地平線の存在を避けた研究を発表しました-燃えるものは何もないことを意味します-重力崩壊は代わりに「見かけの地平線」を生み出すと述べました。
この地平線は、ブラックホールの中心から離れようとする光線を一時停止し、「一定期間」持続します。彼の再考では、明らかな地平線が一時的に物質とエネルギーを保持してから、後でそれらを溶解して解放します。この説明は、情報を破壊することはできないという量子論に最もよく当てはまります。これが証明されていれば、ブラックホールから何かが脱出できることを示唆しています。
ホーキング氏は、ブラックホールは存在しないかもしれないとまで言った。 「ブラックホールは重力場の準安定束縛状態として再定義されるべきである」と彼は書いた。特異点は存在せず、見かけのフィールドは重力により内側に移動しますが、中心に到達することはなく、密集した塊内に統合されます。
それでも、放出されるものは、飲み込まれた情報の形にはなりません。何が起こっているのかを見ることで何が起こっているのかを理解することは不可能であり、それはそれ自体の問題を引き起こします-特に、例えば、そのような憂慮すべき立場に身を置いた人間にとっては。彼らは二度と同じように感じることはないでしょう！
確かに1つ確かなことですが、この特定のミステリーは、今後さらに多くの科学的時間を飲み込むことになります。 RovelliとFrancesca Vidottoは最近、蒸発したブラックホールの残骸によって暗黒物質の成分が形成される可能性があることを示唆し、ブラックホールと「ソフトヘア」に関するホーキングの論文は2018年に発表され、ゼロエネルギー粒子がどのように残っているかを説明していますノーリターン、イベントの地平線-情報が失われるのではなくキャプチャされることを示唆するアイデア。
これは、物理学者のJohn Archibald Wheelerによって表現された髪のない定理に直面して飛行し、特別な粒子物理の疑似電荷は保存されないため、2つのブラックホールは観測者に区別できないという根拠に基づいて機能しました。それは科学者たちに話をさせている考えですが、ブラックホールがどこにつながるかについての答えと見なされる前に、いくつかの方法があります。私たちが1つに飛び込む方法を見つけることができれば。
