1: しじみ ★ 2020/07/16(木) 05:23:40.99 ID:A9wng6vb9

ブラックホールには一度入ったが最後、光さえも脱出できないほど強い重力がかかる領域の境界「事象の地平面」があるといわれている。しかし、理化学研究所はこのほど「ブラックホールは事象の地平面を持たない高密度な物体である」とする、これまでの通説とは異なる研究結果を発表した。

この理論を発表したのは、同研究所の横倉祐貴上級研究員らの共同研究チーム。従来のブラックホール理論が一般相対性理論に基づくのに対し、研究チームは一般相対性理論と量子力学に基づいて理論を組み立てた。

 従来の理論では、光も脱出できない内側の領域をブラックホール、その境界を事象の地平面といい、ブラックホールの質量によって決まる事象の地平面の半径を「シュワルツシルト半径」と呼ぶ。また、従来の理論に量子効果を加えたときに考えられる熱的な放射「ホーキング放射」によって、ブラックホールは最終的には蒸発してしまうと考えられている。

 しかしこれまでは、物質がブラックホールに落ちた後、その物質が持っていた「情報」がどうなるのかをうまく説明できていなかった。ブラックホール理論研究の第一人者だった物理学者故スティーブン・ホーキング氏は「情報は永遠に失われる」という立場を当初取っていたが、晩年には「量子理論ではエネルギーと情報はブラックホールから脱出できる」(情報は保存される)と意見を変えた。しかし、依然として情報がどこに行き、どのように戻ってくるかは分かっていない。
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 今回、横倉上級研究員らは蒸発の効果を取り入れ、物質が重力でつぶれていく過程を理論的に解析した。

 研究チームの理論では、重力でつぶれていく球状物質をたくさんの層の集まりと見なす。各層は粒子からなり、ある層の粒子を中心へ引き寄せる重力はその層より内側にある物質のエネルギーによって決まる。そのエネルギーから計算できるシュワルツシルト半径は、ホーキング放射によってエネルギーが減っていくため時間とともに小さくなる。
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 このとき、落下してきた粒子がシュワルツシルト半径の近くまでやってくると、落下と蒸発の効果が釣り合うために、蒸発が先に生じている分だけシュワルツシルト半径の内側に届かないという。

 この現象が球状物質のあらゆる所で起きるため、物質全体が収縮し、中身の詰まった高密度な物体ができる。特に一番外側の層はシュワルツシルト半径の外側にあるため、ブラックホールは「通常の星のように表面を持ち、事象の地平面を持たない高密度な物体」だと研究チームは指摘する。また、この理論解析の解には「特異点」(エネルギー密度や時空の曲がりが無限大となるブラックホールの中心)も現れなかったという。

 研究を主導した横倉上級研究員は取材に対し「本研究では解析を簡単にするため球状のブラックホールで考えたが、実際のブラックホールは回転している場合が多く、つぶれたまんじゅうのような姿になっている。しかし、自分の他の研究で得られた結果から、回転している場合にも事象の地平面はないのだと考えている」と話す。

 ただ、表面とシュワルツシルト半径の差は小さいため、外から見るとこれまで考えられてきたブラックホールと同じように見えるとしている。

 ブラックホールに落ちていった情報については「今回の研究では、ブラックホールにリンゴが落下したとしても、リンゴはブラックホールの内部構造の一部となるので、リンゴの情報の居場所が分かる。情報が内部で取りうるパターンを調べると、熱力学から導かれる結果にも一致する」(同)と説明する。ブラックホール内での情報保存の在り方が分かれば、遠い未来には大容量の情報ストレージとしてブラックホールを活用できるかもしれないという。

 「物質の情報(波動関数)の経時変化(時間発展)を詳しく調べることで、蒸発後に情報がどのように戻ってくるのかを解明できる可能性がある」として、ブラックホール内部での情報の移動について調べたいと話した。

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https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2007/14/news046.html



引用元: http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1594844620/
63: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:05:23.10 ID:4oXhCjXW0

>>1
サンドイッチマンのゼロカロリーみたいなもん?(´・ω・`)


163: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:49:25.28 ID:uFKaQQvo0

>>1
ここでいう情報っていうのが何を指すのかいまいちピンとこない
エネルギーとはまた別って一体なに?


214: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 07:25:14.44 ID:LeYoCLzC0

>>199
量子論が上手く相対論を取り込めないだけで対立してる訳じゃない
強いて言えば相対論は有効域で精密なのが確定済だが量子論は色々粗が多い
>>1は遠方から見てる分には地平面が出来ないという既知の話にホーキング輻射を組み合わせただけで新理論じゃない


3: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:26:43.47 ID:lgP2T5uH0

ニュートンに見られたせいでブラックホールに落とされるリンゴさん可哀想


644: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 15:11:59.66 ID:LynmZgDL0

>>3
リンゴが落ちたのではなく地球がリンゴに引きつけられたとも解釈できる
物質はそれぞれ質量に応じて重力を持っているから
ただ我々は地球があまりにも大きすぎて人間からしたら莫大な質量とそれに伴う重力があるから地球を中心に考えがちだがリンゴを中心に考えると世界が一変する
宇宙では地球の天体程度よりも遥かに大きな質量と重力を持った天体がある
ブラックホールと呼ばれる天体もその一つだ


656: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 15:30:57.22 ID:SEJaE49n0

>>644
生え際が後退したのではない。私が前進したのだ。


5: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:30:54.31 ID:eKv+orgt0

光は波であり粒である・・・か


10: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:33:45.66 ID:sojbqNp80

no title

no title


72: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:09:23.75 ID:+a1YKngD0

>>10
これめっちゃわかりやすい


184: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 07:00:32.69 ID:fSVOCj8v0

>>10
やはり読んでたか


12: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:34:46.80 ID:lfv+svoB0

一家に一ホール、あなたのご家庭にもブラックホールのストレージサービスを


13: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:34:55.99 ID:CICDQ04C0

アキレスと亀みたいな話?


36: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:48:49.68 ID:7PKe5DMC0

>>13
その捉え方はわかりやすい。


239: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 07:44:34.93 ID:XO7HC5Ta0

>>13
実はこれが一番近いな


14: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:35:51.33 ID:9jJKhJwX0

ブラックホールが増えすぎたまんじゅうなのはドラえもんを読んでたら知ってる


20: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:40:28.46 ID:5cO9h4zd0

木星を爆縮してもブラックホール爆弾にならないの?

トップ部隊、犬死?


481: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 11:25:53.56 ID:yHLzsz4h0

>>20
木星を爆縮するほどのエネルギーを攻撃に使えよ(´・ω・`)


26: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:43:59.65 ID:gNOifUAH0

でも宇宙空間にトンネル構造があることは否定できない


29: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:45:56.11 ID:YVzHN6+v0

こういう理論って思いついたもの勝ちというか、何でもありだよな


74: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:12:11.65 ID:RSgSZo1m0

>>29
そうなんすよ
現時点で確認されている現象に矛盾さえ無ければオケなんす


114: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:31:10.18 ID:q/oLLukh0

>>29
全然違う。
単なる出鱈目な思い付きじゃないんだよ 


33: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:47:00.46 ID:9sLDeewl0

誰にもわからないから言ったモン勝ち


34: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:48:22.85 ID:Mm/TeMN10

ワームホール型ワープができないじゃん


504: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 11:45:12.74 ID:i0CahWMB0

>>34
情報が残るのだからむしろワープできるやろ


39: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:50:44.29 ID:kB1/k+Tw0

ワープとか異次元みたいなのは無いよーって事?
普通に物質は連綿と変化していくだけ?


791: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 18:20:03.36 ID:45MYNyW60

>>39
そう、そういうことを言ってる。
夢がないね。


40: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:51:46.09 ID:nHHG9bqY0

で、どうやって検証するの
理論屋は検証方法もセットで考えれよ


61: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:03:51.36 ID:MybDy2yw0

>>40
だが、思考実験としては面白いw
エネルギーや情報が消失せず、取り出せるのであれば、
この天体自体、一つの記憶媒体ではないかw


349: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 09:35:34.59 ID:wSkmOax10

>>40
アインシュタインに検証方法もセットでなんて言ったら相対性理論は生まれず物理学の発展もなかった


454: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 10:50:05.32 ID:92PCAjGv0

>>40
理論で「こうなるはずだ」は出せても、検証は科学技術の発展を待たないと無理なんてざらにある


41: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:52:23.31 ID:6pTF/2XG0

ちょちょっと待って大事な点だけ
ワームホールはあんの?


305: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 08:43:40.06 ID:tmS69Zdj0

>>41
ない


42: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:52:26.14 ID:kgrqzjf80

事象の地平面を超えると、自宅の本棚の裏側に出るって聞いたぞ。


47: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:54:38.88 ID:CICDQ04C0

>>42
インターステラーのアン・ハサウェイはほんと惚れた


65: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:05:50.46 ID:eHk0vpk40

>>42
前半のポルターガイスト現象が全て5次元世界に飛ばされた親父自身の仕業だったオチは驚き


120: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:32:55.16 ID:Ls0JW1sZ0

>>65
ネタバレ禁止!!


52: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:56:38.41 ID:rgfco4GI0

なんか凄い発見だけど
散々頭の良い人らが長年議論してきたんだ
反論も沢山あるんだろね


53: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 05:59:27.62 ID:qHo1zzH+0

ブラックホールクラスター発射!


188: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 07:02:31.98 ID:ZxfOBHYW0

>>53
ソーシャルディスタンスシールド展開!


57: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:00:45.81 ID:sojbqNp80

表面の粒子と言うのがよくわからない
中性子星ですら全部中性子なのに、何の粒子が表面にくるのかな


994: 不要不急の名無しさん 2020/07/17(金) 07:24:50.02 ID:K9rfL6Ya0

>>57
ボース粒子とかフェルミ粒子とかでしょ。
中性子なんかはとっとと崩壊して陽子と電子に。
陽子も崩壊してクォークに。


60: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:02:16.26 ID:EYXqzEVd0

でもまあ少なくとも
ブラックホールの外部の存在から見た場合、実はブラックホール(の特異点や事象の地平面)が形成されたことは
宇宙が始まって以来一度も無いんだよな
形成される直前でブラックホールは凍り付きそれ以上重力崩壊は(少なくとも外部の観測者から見た場合)永遠に起きない


792: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 18:22:27.94 ID:45MYNyW60

>>60
そう、そういうことだよね。
無限に近く時空が引き伸ばされるから、一点集中は起きない。中心に落ち込む前に永遠の時間を経て蒸発する。


62: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:04:13.51 ID:H3yYiHmC0

光は表面にほぼ張り付くような軌道を回ってるのか?


68: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:06:55.00 ID:WnDBYWBB0

なるほど、分からん


79: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:14:14.85 ID:yYezZVQD0

理研のプレスリリース
https://www.riken.jp/press/2020/20200708_3/


259: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 07:58:28.38 ID:tJu/Trpq0

>>79


82: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:16:23.30 ID:t0pw8+O/0

量子って単語が出た時点で大概イメージが湧かなくなる
学校で習う物理は大概ピンとくるのにな
なんか量子力学用いたわかりやすい実例みたいなものはないのだろうか


915: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 20:22:57.68 ID:tUSC0+MW0

>>82
確率分布の計算の解説書の話のついでの場の計算の説明が変に分かりやすかったんで
計算手法(と計算用モデル)の方面から攻めてみすのがいいんじゃないかな

このスレの話は全く理解できないけど


89: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:21:02.42 ID:H3yYiHmC0

というかこれブラックホール存在しない派の勝利ってことじゃないの

日本ではブラックホールが存在することが自明みたいになってるけど


91: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:22:18.13 ID:CICDQ04C0

>>89
ついこないだ初めて映像で捉えたばかりだね


96: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:24:48.74 ID:d4fQ73zG0

もうあれだな
宗教の領域だな


103: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:27:22.63 ID:a7rPJk5U0

ブラックホールの表面がシュワルツシルト半径の内か外かだけの違い。
見た目は変わらん


113: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:31:04.11 ID:d4fQ73zG0

てかさホールじゃなくね


118: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:32:33.03 ID:S+Oc6BKlO

理研だけにわけわかめ


145: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:42:58.79 ID:0KN35rmH0

ブラックホールは差別


146: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:43:47.25 ID:j67vSCyZ0

物質の情報って何ですか?


361: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 09:45:49.45 ID:alu6MFKV0

>>146
質量とか形状とか持っているエネルギーとか


177: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:58:08.88 ID:ZxfOBHYW0

昨夜インターステラー見て感動したとこなのに


181: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 06:59:20.77 ID:KkruAjiJ0

>>177
何かを置いていかなければ前に進めない


601: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 14:04:12.50 ID:rCeJ8xK+0

>>177
最初にハズレの星に行かなきゃいけないのも、主人公がブラックホールに落ちなきゃいけないのも、
助かった主人公がわざわざまた宇宙の旅に出なきゃいけないのもみんな意味があって台本がすごいよな


198: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 07:09:16.35 ID:oBOd715M0

イベントホライズンは、ありま~す


199: 不要不急の名無しさん 2020/07/16(木) 07:09:36.06 ID:vfMWxPpo0

先生、相対性理論と量子論どっちが正しいんですか?