2023.10.06

BigThink要約:ブラックホールの「形而上学的に恐ろしい」内部をのぞく

marugotoyoten

アメリカの理論宇宙物理学者、バーナードカレッジの物理学と天文学の教授であるジャンナジェイレヴィンが「ブラックホールの「形而上学的に恐ろしい」内部をのぞく」について語りました。この動画の要点と要約をまとめました

スピーカー

ジャンナジェイレヴィン

専門分野:宇宙論
経歴:バーナードカレッジで学士号を取得し、MITで理論物理学の博士号を取得。宇宙の非自明なトポロジーによる有限な大きさの提案を支持する証拠を探す研究が主な業績。また、ブラックホールとカオス理論にも取り組んでいる。2004年にバーナードカレッジの教員になり、現在はクレア・トウ教授の地位に就いている。

３つの要点

要点１
ブラックホールは、崩壊した星から形成される神秘的な物体で、非常に密度が高いが硬い表面や内部の物質はなく、宇宙の空間のようなものである。
要点２
ブラックホールに近づくと、周りの光がブラックホールの強い重力のために歪んでおり、危険なものは見えないが、注意が必要である。
要点３
ブラックホールに近づくと、時間が遅く感じられる時間の膨張が起こり、イベントホライズンを越えるとブラックホールから逃れることはできない。

要約

ブラックホールの本質
ブラックホールは、崩壊した星から形成される神秘的な物体です。非常に密度が高いですが、硬い表面や内部の物質はありません。代わりに、宇宙の空間のようなものです。ブラックホールに近づくと、すぐに危険なものは見えません。しかし、周りの光がブラックホールの強い重力のために歪んでいるのがわかります。

曲がった時空とブラックホール
曲がった時空という概念を聞いたことがありますか？これはアインシュタインの方程式で説明される概念です。これらの方程式は、物質やエネルギーが存在するときに、時空がどのように変化するかを説明しています。重い物が置かれると、大きなゴムシートのように曲がるイメージです。地球の周りを周回する国際宇宙ステーションのような物体は、時空の曲がりを私たちに示しています。ブラックホールに気づかずに近づくと、曲がった時空のために光が歪んでいるのが見えます。しかし、ブラックホールの強い重力からの脱出は不可能です。なぜなら、それには多くのエネルギーが必要だからです。

時間の膨張とイベントホライズン
ブラックホールに近づくと、時間に奇妙なことが起こります。遠くにいる人と比べて時間が遅く感じられます。ブラックホールの外にいる友達が通常どおりの時間を経験している間、あなたにとっては時間が遅く感じるのです。これを時間の膨張と呼びます。しかし、ブラックホールに近づくと、イベントホライズンと呼ばれる点があります。この点を越えると、光を含む何ものもブラックホールから逃れることはできません。ブラックホールの周りで物体が取ることができる軌道は小さくなり、内側に向かうだけです。ブラックホールが大きければ大きいほど、特異点に到達する前に生き残ることができます。特異点では、すべてが無限に密集し曲がります。

究極の運命と生命への関連
特異点に近づくにつれて、空間に奇妙なことが起こります。原子を押し寄せるようにして近づけ、同時に引き離します。最終的には、すべてが小さな量子ビットに押し潰されます。特異点が実在する場合、物質自体が存在しなくなります。これは、科学者たちにとって宇宙の理解に挑戦です。しかし、ブラックホールはただ宇宙の中で興味深い物体ではありません。ビッグバンから生命の出現まで、宇宙の物語において重要な役割を果たしています。実際、私たちは現在、銀河の中心にある超巨大ブラックホールの周りを公転しています。誰が知っているでしょう、もしかしたらいつか私たちはその中心で究極の運命に出会うかもしれません。

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