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5次元ブラックホールが相対性理論を覆のか?超重力のリングの存在(英研究)
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 ブラックホールならぬ、ブラックリング。科学者によれば、この謎めいたリングが5次元以上の宇宙に存在するかもしれないそうだ。



 最新の研究では、物理法則すら破れるほどの巨大な重力によって、この物体が進化する仕組みについて洞察が得られた。それによれば、この種のブラックホールが形成されると”裸の特異点”(事象の地平面に囲まれていない時空の特異点を指す、一般相対性理論の用語)が出現し、最終的にアインシュタインの相対性理論を破る可能性があるという。

 これがそのブラックリングである。



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 かつてスティーブン・ホーキングは、これまでの宇宙に関する理解の何もかもが覆るために「自然は裸の特異点を忌み嫌う」と述べている。そして幸いにも、その存在を証明するものはこれまでどこにもなかった。しかし最新の研究は裸の特異点が存在する可能性を示唆している。



 イギリス、ケンブリッジ大学とロンドン大学クイーン・メアリーの研究チームはコンピューターモデルを用いて、非常に薄いリング状のブラックホールをシミュレーションしてみた。このリングには、時間経過とともに細くなるひもでつながり合う一連の膨らみが生じる。やがてひもは細くなりすぎて、くびり切れ、小型のブラックホールが出来上がる。これは水道の一筋の水の流れが、細かく途切れて水滴になる様子に似ている。



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 リング状のブラックホールが理論上発見されたのは2002年のことだ。だが今回は、そのダイナミクスをスーパーコンピューター上で再現することに史上初めて成功した。これは一般相対性理論を支える等式を崩壊させる。



 一般相対性理論は重力を扱う理論である。宇宙の星々の年齢からGPSまで、様々なものがアインシュタインの等式に基づいている。部分的に同理論は、物質がそれを取り巻く時空をワープし、私たちが重力と呼ぶものはそのワープの効果であると説く。



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 特異点とは、重力が巨大なあまり、空間と時間と物理法則が破れる点のことだ。一般相対性理論の予測によれば、特異点はブラックホールの中心に存在し、それは事象の地平面に囲まれている。ここは重力が強く脱出が不可能になる、いわば”帰還不能点”である。それは、ここを外側から観察することができないということを意味する。



 「特異点が事象の地平面の背後に隠れたままならば、それは問題にならず、一般相対性は保たれます。宇宙検閲官仮説とは、これが常に正しいとするものです。これが正しい限りは、ブラックホールの外側の未来について安全に予測することができます」と論文の共著者であるケンブリッジ大学博士課程に在籍するマーカス・クネシュ(Markus Kunesch)さんは話す。



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 しかしその特異点が事象の地平面の外側にも存在するとすれば、それは外から観察可能であるだけでなく、無限の密度にまで崩壊した天体がそこに存在することになる。現時点で、その天体に何が起きるのか説明できる者はいない。



 理論物理学者たちは、そうした裸の特異点と呼ばれるものは高次元(例えば、ひも理論などの理論物理学においては宇宙は11次元で構成されているとする)にならありえるかもしれないと考えている。



 一般相対性が破れれば、何もかもが覆るだろう。一般相対性理論はもはやいかなる力をも予測できなくなり、宇宙を説明する理論とはみなせなくなる。アインシュタインが間違っていたと証明されれば、宇宙についての新たな理論の登場を待たなければならないのだ。





Scientists describe falling through a black hole. A five-dimensional black hole

☆相対性理論もぼちぼち終わりか!

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