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ブラックホールの内部で起きること

Miqo編集部 · 出典1件

内部へ近づくと何が起きるか

  1. 接近
  2. 引き伸ばし
  3. 境界を越える
  4. 方程式が機能しなくなる

2つ目の段階は、スパゲッティ化と呼ばれます。頭より足元のほうが重力が強く、近づくほどその差は大きくなります。体は引き伸ばされ、小さなブラックホールでは事象の地平面よりずっと手前でそうなります。

興味深いことに、巨大なブラックホールでは事情が異なります。人間の体の長さほどの範囲では重力の差が小さいため、特に何も感じずに事象の地平面を越えられます。そこに壁や閃光があるわけではありません。

3つ目の段階が不可逆なのは、速度が足りないからではありません。境界の内側では、あらゆる可能な進路が内側へ向かいます。中心へ進むことは、私たちにとって明日へ進むのと同じくらい避けられません。

なぜその先はわからないのか

中心では、方程式から無限の密度を持つ点が導かれます。物理学における無限大は、ほとんどの場合、世界の性質ではなく、理論の適用範囲を超えてしまったことを意味します。

問題は、そこでは重力と量子効果の両方が重要なのに、それらを統合する理論がまだないことです。現在の理論による予測は、検証する手段がありません。

中心で何が起きるか:予測はあるが、検証はない

別の論点として、情報の行方があります。落ち込んだものがすべて跡形もなく消えるなら、物理学の基本原理の1つに反します。この論争は数十年続いており、未解決の大きな問題の1つとされています。

時間についても、興味深い観察があります。落ちていく本人にとってはすべてが速く進みますが、外側の観測者から見ると、落下する人は減速しながら赤くなり、永遠に境界へ近づき続け、決してそれを越えません。

この2つの説明は、同時に正しいのです。これはパラドックスでも間違いでもありません。このような状況では、同時性という概念が異なる観測者の間で共通のものではなくなるためです。

ブラックホールが物を吸い込むわけではないことも、確認しておきましょう。太陽を同じ質量のブラックホールに置き換えても、惑星の軌道はまったく変わりません。ただ暗くなるだけです。重力を決めるのは密度ではなく質量です。

理解度チェック1 / 2

ブラックホールの内部で起きることについて、何がわかっている?

出典

  1. ブラックホール付近の潮汐力は質量に依存し、超大質量ブラックホールでは人間の体の大きさほどの範囲で小さくなります。内部領域を説明するには、重力と量子力学を統合する理論が必要ですが、それはまだ存在していません。

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