【衝撃】高次元ブラックホールで宇宙が崩壊!

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天の川銀河系の中心にある天空の怪物ブラックホール。

18世紀には宇宙で一番大きな天体は、「目に見えないのかもしれない」と存在が予言されていたというブラックホールですが、これまでその姿を見た人間は1人もいませんでした。

【衝撃】高次元ブラックホールで宇宙が崩壊!

イベント・ホライズン・テレスコープは、地球上の8つの電波望遠鏡を結合させた国際協力プロジェクトです。

ブラックホールの画像を撮影することを目標としていました。

2019年4月10日、研究チームは世界6か所で同時に行われた記者会見において、

巨大ブラックホールとその影の存在を初めて画像で

直接証明することに成功したのです。

「ブラックホール」の画像検索結果

ブラックホールの概念が誕生したのは

1783年の事、イギリスのアマチュア哲学者であったジョン・ミッチェルが星までの距離と、

その大きさの観測方法を研究していく中で、

空想上の存在として誕生させた「光さえ支配する重力を持つ恒星」

これが、ブラックホールの概念の原型と考えられています。

しかし、ミッチェルもそのあとに続いた天文学者たちも

ブラックホールの存在を裏付ける理論を持ちませんでした。

その為、ブラックホールの解明が進む事は無く

いつしか、謎に包まれた暗黒の天体は

その存在を忘れ去られて行ったのです。

時は流れ、20世紀。

1915年に、アルバート・アインシュタインが「一般相対性理論」を

発表した事により、ブラックホールを取り巻く事態は急変していきます。

現在、私たちの存在する時空は「高さ」「幅」「奥行」からなる空間に

時間を加えた4次元によって成立するという事を定義した

一般相対性理論」によって成り立ちます。

一般相対性理論では、重い物の周りでは、時間の流れが遅く感じ

運動する物体では、時間が遅く流れるとされ

重力とは、大きな質量を持つ物体。

例えば恒星などによって生じる「時空のひずみ」と定義されました。

これを応用して、天文学者のカール・シュヴァルツシルトが予測したのが

小さな空間に大きな質量が集中すれば、時空のひずみは無限になる」とう事象。

そして、そこから導き出れたのが、空間の重力が極めて巨大になり

光さえもそこから出られなくなった時空の1点。

特異点の存在です。

1950年代に入ると極めて遠くにありながら高いエネルギーを発する天体が発見され、

重い天体の存在を理解する為の手段として「特異点」という考え方は科学者の間に浸透していくようになります。

そして、そこに加わったのが「事象の地平線」という概念。

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事象の地平線とは

特異点の周囲に存在する時空の境界。

この特異点と事象の地平線という「一般相対性理論」から導き出された概念により、ブラックホールの存在は理論的に証明されました。

ブラックホールの中心には、非常に強力な重力を持つ”特異点”が存在し、それを”事象の地平線”が完全に取り囲んでいる為、この内部に入った物は決して外に出る事が出来ません。

また外から見れれなくなると言う理論が誕生したのです。

これは、宇宙物理学者のロジャー・ペンローズが提唱した「宇宙検閲官仮説」という説で、一般相対性理論を含む物理法則が成立しない”特異点”を事象の地平線で隔離する事でブラックホールの外の宇宙では、一般相対性理論の物理法則が成立する裏付けとなりました。

しかし、超ひも理論などを用いた、高次元重力の研究が進むにつれ、21世紀に入ってからは、ブラックホールも高次元の存在なのではないか?という議論がされる様になります。

そして、驚くべき事に高次元ブラックホールには球状だけではなく、リング状のものや土星の様な姿をしたものも存在する事が理論上照明されたのです。

「高次元ブラックホール」の画像検索結果

2016年にイギリスのケンブリッジ大学とロンドン大学は、スーパーコンピューター「コスモス」を用いてリング状のブラックホール「ブラックリング」を再現しました。

コンピューター上に初めて、高次元ブラックホールを誕生させたこの実験では、ブラックリングは時間の経過と共に波うち、その波は次第にいくつもの小さなコブへと変化。

最終的に、ブラックリングは小さなコブと、それを結んでいた細い紐の部分に分かれ複数の小さなブラックホールに姿を変える様子が観察されました。

そしてその時、小さなブラックホールの表面に特異点が露出してしまう”裸の特異点”という現象が見れらたのです。

これまで、観測が出来なてもブラックホールという巨大な闇が恐れられてこなかったのは、特異点が事象の地平線によって隔離されている事である程度の動きが予測できたからだとされます。

しかし、宇宙が5次元以上の高次元でブラックホールも5次元以上の存在だったとしたら・・・

無限の密度にまで崩壊した恐ろしい重力を持つ天体がむき出しの状態で存在する事となります。

そして、その周辺でなにが起きるのかは予測不可能です。

5次元ブラックホールと裸の特異点が存在するのなら、これまで宇宙を解明するよりどころとなっていた「一般相対性理論」は破綻することになります。

一般相対性理論で説明する事の出来なくなった宇宙では、宇宙で起こる事象や、宇宙で働く様々な力は全て予測不能となり、途方もない未知の空間の中に私達は放り投げられるのかもしれません。

しかし、裸の特異点の存在には脅威になるだけではありません。

裸の特異点が観測出来れば、一般相対性理論と量子力学を統一した「重力量子理論」の完成が可能であり、これによって新たな視点から宇宙を説明する事が出来るともいわれているのです。

つまり、一般相対性理論が否定された後の宇宙を読み解くカギもまた、一般相対性理論が握っているという事になります。

2017年のケンブリッジ大学の発表では、限られた条件下ではありますが、4次元でも裸の特異点が出現する可能性が示されました。

この様な宇宙モデルが新たな理論を完成する手助けになると期待され、これまでの意識が通用しなくなった宇宙を生き抜く手がかりになるとも考えれれているのです。

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