スティーブン・ホーキングによる最近の論文は、かなりの話題を巻き起こし、ネイチャーニュースをリードしてブラックホールはないと宣言しました。以前の投稿で書いたように、それはホーキングが主張したものではありません。しかし、ブラックホールに関するホーキングの主張が間違っていることは明らかです。なぜなら、彼が対処しようとしているパラドックスは結局パラドックスではないからです。
すべては、ブラックホールに対するファイアウォールパラドックスと呼ばれるものに帰着します。ブラックホールの中心的な特徴は、そのイベントの地平線です。ブラックホールの事象の地平線は、基本的にブラックホールに近づいても戻ってこないポイントです。アインシュタインの一般相対性理論では、事象の地平線は、空間と時間が重力によって大きく歪んでいるため、決して逃れることができない場所です。イベントの地平線を越えると、あなたは永遠に閉じ込められます。
イベントの地平線のこの一方通行の性質は、重力物理学を理解するための課題でした。たとえば、ブラックホールイベントの地平線は、熱力学の法則に違反しているように見えます。熱力学の原則の1つは、絶対温度がゼロであってはならないということです。非常に寒いものでも少し熱を放射しますが、ブラックホールが光を閉じ込める場合、熱を放出しません。つまり、ブラックホールの温度はゼロになるはずです。
その後、1974年にスティーブンホーキングは、量子力学によりブラックホールが光を放射することを実証しました。量子論では、物体について何を知ることができるかに限界があります。たとえば、オブジェクトの正確なエネルギーを知ることはできません。この不確実性のために、システムのエネルギーは、その平均が一定である限り、自然に変動する可能性があります。ホーキングが実証したのは、ブラックホールの粒子のイベントホライズンの近くに、1つの粒子がイベントホライズン内に閉じ込められ（ブラックホールの質量がわずかに減少）、もう一方が放射として逃げる（ビットの少しを運び去る）ことがあるということです。ブラックホールのエネルギー）。
ホーキング放射はブラックホールに関する1つの問題を解決しましたが、ファイアウォールのパラドックスとして知られる別の問題を引き起こしました。量子粒子がペアで現れると、絡み合います。つまり、量子的な方法で接続されます。 1つの粒子がブラックホールに捕獲され、他の粒子が脱出すると、ペアのもつれ合った性質が壊れます。量子力学では、粒子のペアは純粋な状態で表示され、イベントの地平線はその状態を壊すように見えます。
昨年、ホーキング放射が純粋な状態にある場合、熱力学に必要な方法で放射できないか、イベントの地平線の表面近くに高エネルギー粒子のファイアウォールが作成されることが示されました。これはファイアウォールパラドックスと呼ばれることがよくあります。一般相対性理論によると、ブラックホールの地平線近くにたまたまいる場合は、異常なことに気付かないはずです。一般相対性理論（等価性の原理）の基本的な考え方では、イベントの地平線近くに自由に向かっている場合、高エネルギー粒子の荒れ狂うファイアウォールが存在してはならないことが必要です。ホーキングは彼の論文で、ブラックホールにイベントの地平がないことを提案することにより、このパラドックスの解決策を提案しました。代わりに、熱力学に従うためにファイアウォールを必要としない明確な視野があります。したがって、人気のあるプレスでの「ブラックホールはもうない」との宣言。
しかし、ファイアウォールのパラドックスはホーキング放射線が純粋な状態にある場合にのみ発生し、先月のサビーン・ホッセンフェルダーの論文は、ホーキング放射線が純粋な状態にないことを示しています。 Hossenfelderは彼女の論文で、絡み合った粒子のペアによるのではなく、絡み合った粒子の2つのペアによるものであることを示しています。エンタングルされたペアの1つはブラックホールに閉じ込められ、もう1つのエンタングルされたペアはエスケープします。プロセスはホーキングの最初の提案に似ていますが、ホーキング粒子は純粋な状態ではありません。
したがって、パラドックスはありません。ブラックホールは熱力学と一致する方法で放射する可能性があり、一般的な相対性理論が要求するのと同じように、イベントの地平線近くの領域にはファイアウォールがありません。したがって、ホーキングの提案は、存在しない問題の解決策です。
ここで紹介したのは、状況の大まかな概要です。私は、より微妙な側面のいくつかを詳しく説明しました。より詳細な（そして非常に明確な）概要については、Ethan SeigelのブログStarts With a Bang！のブログをご覧ください。また、Sabine Hossenfelderのブログ、Back Reactionの投稿をチェックして、彼女自身がこの問題について語っています。
