残念：宇宙にあるものはすべて蒸発してしまう

Jun 13, 2023

科学者たちは、ブラックホールから来ると考えられている放射線はブラックホールに限定されたものではない可能性があると考えています。

ホーキング放射と呼ばれるこれは、粒子と反粒子のペアを生成する量子場と、ブラック ホール内の事象の地平線の強力な重力がそれらのペアを引き離す結果です。

最近の理論的研究では、ホーキング現象は事象の地平線を必要としないが、十分な大きさの重力井戸であれば発生させることができる可能性があると主張しています。

太陽の死と地球の滅亡を過ぎた遠い将来、すべては蒸発するでしょう。 私たちが知っていること、あるいは見たことすべてだけではありません。 それは私たちとは何の関係もありません。 宇宙はドーンと音を立てて始まりましたが、音を立てて消えていきます。

少なくとも、それがオランダのラドボウド大学の研究者グループによって提案されているものです。 新しい研究で研究者らは、ホーキング放射と呼ばれるブラックホールによって生成される一種の放射線の背後にあるメカニズムの一部を調査し、それが私たちが考えていたよりも遍在している可能性があることを発見しました。

ホーキング放射は面白いですね。 1974 年にスティーブン ホーキング博士によって予測されたこの予測では、古典的な重力理論と量子物理学の理論を少し融合する必要があります。 このタイプの放射線は、電場が粒子と反粒子の自然発生を引き起こすような方法で他の量子場と相互作用するときに発生します。

反粒子は逆粒子のようなものです。どの種類の粒子にも、同等の反対の反粒子が存在します。 私たちにとって幸運なことに、粒子の数は反粒子の数を大幅に上回っています。 理由はわかりませんが、良いニュースです。 粒子と反粒子の数が同じであれば、何も存在しません。 相反するものは互いに打ち消し合います。

このような自発的なペア生成のケースのほとんどでは、粒子と反粒子はまさにそれを行い、何も残らないようにお互いを消滅させます。 しかし、場合によっては、ブラック ホールの重力が十分に強く、ペアの半分を互いに分離するのにちょうどよい方法で引き寄せられることがあります。 1 つは事象の地平線を越​​えてブラック ホールに引き込まれ、もう 1 つは放射 (ホーキング放射) として押し出されて遠ざけられます。

ホーキング博士によれば、最終的には、十分な量の放射線がブラックホールから飛び散り、巨大な重力井戸は蒸発して消滅するだろうという。 竜巻が蒸気を使い果たすように、ブラックホールは消え去るだけです。

しかし、粒子と反粒子を時間内に分離して存在を維持するのは簡単ではありません。 科学者たちは長い間、ブラック ホールの事象の地平線の境界線が、自然発生的に生成されたこれらのペアを分割して放射線を生成できる唯一の方法であると信じていました。

しかし、この新しい研究によると、それは真実ではありません。 十分に大きな重力井戸は、ペアの作成と分割の両方を行うことができ、独自のホーキング放射を生成して消滅します。 潮汐力として知られる、時空と相互作用するこれらの大きな天体によって生成される短距離の重力は、事象の地平線の働きを行うのに十分であると思われます。

「つまり、宇宙にある死んだ星の残骸やその他の大きな天体など、事象の地平線を持たない天体もこの種の放射線を持っているということです」と研究著者の一人であるヘイノ・ファルケ氏はプレスリリースで述べた。 「そして、非常に長い時間が経つと、最終的には宇宙のすべてがブラックホールのように蒸発することになります。これは、ホーキング放射に対する私たちの理解を変えるだけでなく、宇宙とその未来に対する私たちの見方も変えます。」

さて、これはまだ高度に理論的なものです。 ブラックホールは依然として非常に謎に満ちた天体であり、量子の世界に関する完全なルールブックもまだ正確にはありません。 しかし、もしこの提案が追跡調査によって確認できれば、ファルケ氏が「宇宙とその未来に対する私たちの見方」を変える必要があるという認識は間違っていないだろう。 確かに、バンではなく、泣き声です。

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