ブラックホールに寿命はありますか？

ブラックホールに寿命はありますか？

No.1 ベストアンサー 回答者： satoumasaru 回答日時： 2018/05/23 08:58

はじめまして、

ブラックホールにも寿命があります。蒸発という現象です。
量子論的な効果により、粒子を放出して消滅をします。

これは、さきほど亡くなった車椅子の天才ホーキング、そしてペンローズによって提唱されました。

「そんなバカな」ということで何名もの科学者が量子論と一般相対論に基づいて計算しましたが、量子論と相対論が正しい限りこの蒸発はおこることが確認されました。

ブラックホールの蒸発は事象の地平線から粒子を放出し、それに相当する質量が減少するというものです。ところが大きなブラックホールでは蒸発はごくわずかで、小さくなるになるとだんだん激しくなっていくんですね。

ですから、ブラックホールの寿命と言うのは巨星が重力崩壊してできるであっても１０の６８乗年というべらぼうな年数がかかり、大きなブラックホールではそれこそ宇宙の年齢をはるかにかえるといわれています。

なお、宇宙初期に原子サイズのミニブラックホールができていたら、そろそろ蒸発を観測できるはずなのですが、現在はまだ確認されていません。

詳細についてはwikiでブラックホールで検索してみて下さい。
それ以外でも「ブラックホール」「蒸発」で検索すればいろいろでてきますよ。

なにか不明な点があれば私の知っている範囲でお答えします。

No.5 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/05/23 23:25

昨年亡くなったホーキング先生が正しければ寿命はあります。

No.4 回答者： head1192 回答日時： 2018/05/23 16:57

これについては「ホーキング放射」が現在最有力です。

ざっくり言えば「ブラックホールが熱を発している」というものです。

熱を発しているとはその分のエネルギーを失っているということであり、
　E＝ｍｃ²
によって質量も減少しているということになります。
もちろん宇宙の温度（現在絶対３度）がありますから、それより低いうちは宇宙から逆に熱エネルギーを受け取り、ブラックホールは存続します。
しかし宇宙は膨張とともに冷え続け、いずれブラックホールの温度を下回るときがやってきます。
そうなるとブラックホールから宇宙へのエネルギーの散逸が始まり、ブラックホールは蒸発し始めます。

ただしそれはきわめてほんのわずかで明日とか数億年後とかにどうなるというものでありません。
１０の４０乗年後に陽子や中性子の粒子が寿命を迎えて崩壊し通常の物質が消え去ると、宇宙に残るのはブラックホールだけであると予測されています。
そのブラックホールの最後の１つが蒸発して消え去るのは１０の１００乗年後のことであろうと推測されています。

まだダークマター・ダークエネルギーが解明されていないので確定はしていませんが。

No.3 回答者： satoumasaru 回答日時： 2018/05/23 16:08

＃１です。

ブラックホールについての誤解について、補足させていただきます。

天体のある領域が収縮をはじめれば、当然高温高圧になり、やがて原始星が誕生します。そのまま収縮し続けることはできません。

限度がきたらブラックホールが爆発するということもありえません。光さえ脱出できないぐらいに強力な重力があるのに、普通の物質がブラックホールの重力を振り切って事象の地平線を超えて脱出することは不可能です。

宇宙は収縮と膨張を永遠に繰り返しているという説がありますが、一般相対論で解く限り一度収縮すれば、それで終わりです。反発する力はどこからもでてきません。

No.2 回答者： いちろう459 回答日時： 2018/05/23 10:13

寿命はありません。

寿命が尽きて「無」になることはありえないからです。
同じ理由で「無」から「有」が生まれることもありません。
宇宙に「始まり」と「終わり」がないことをまず理解しなければいけません。
ホーキンスさんの言っていることは机上の空論です。
「宇宙」を構成しているのは「物質」です。
「物質」は「有」です。
宇宙はその成り立ちからして「有」なのです。
いつかの時点で突然に「無」から発生したものではありません。

ブラックホールとは、天体のある領域が冷えて収縮を始め、それが究極的に進行した状態です。
空間物質の密度が高くなり単位あたりの質量が極限まで高くなった結果、近くに存在する光を含むすべてのものを引き込むことになります。
光さえも放射されないので遠くから眺めればまったくの暗闇に見えるわけです。
何もないのではなくて、ものすごくたくさんの物質が極度に密集したカオスな状態です。
で、そのカオスな状態がそのまま続いたらどうなるかと言いますと、こんどはその超過密状態に耐えられずに癇癪を起こして爆発します。
どんどん物質が拡散していって新しい天体を出現させます。
どんどんどん広がっていって、そのエネルギーが尽きるとまた冷えて収縮しだすのです。
そうやって無限に収縮と爆発を繰り返しています。
宇宙には「始まり」も「終わり」もないのです。
ただ、「始まり」も「終わり」もない概念というのは人知を超えていておそらくは誰も理解できないでしょう。
言葉を変えれば、「時間」に「始まり」と「終わり」がないのと同じことです。
これは人の理解を超えた「神」の領域です。

この回答へのお礼

大変興味深い仮説だと思い感銘を受けました。
宇宙に始まりがないとすれば衝撃的ですね。

お礼日時：2018/05/24 08:03