ホーキング博士、自説のブラックホール理論誤り認める

ホーキング博士、自説のブラックホール理論誤り認める、というニュースを見ました。
http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20040716i5 …

これを読んでもさっぱり分からないのですが、どういうことか教えていただけないでしょうか？

(1)「ブラックホールは少しずつ光を放射しながら、最後には蒸発して消えてしまう」

ブラックホールは光をも吸い込むと昔聞いたのですが、なんで光を放射するのでしょうか？

(2)「吸収された物質の姿や性質などの「情報」は破壊され、２度と外部に出ることはないとも予言した。」

情報が破壊される、とか、外部に出る、とかの意味がさっぱり分かりません。
誰かがどこかに物質の姿を記録して、その記録のテープが破壊される、というのなら分かりますが、そんなわけはないですよね。

No.3 ベストアンサー 回答者： nabla 回答日時： 2004/07/20 13:00

(1)についてですが少しだけ知っているので…

量子力学によると真空というのはあらゆる素粒子の基底状態だそうです。
基底状態って言うのは電子と陽電子というような物質と反物質がくっついていてエネルギーが最低となっている状態です。
「何をゆうとんねん」と言う感じですが、要するに真空にある程度エネルギーを加えると物質と反物質が対になってでてくるということです。
そして、真空というのは一見何の変化もないように見えますが、わずかな時間であればエネルギーに偏りが生じて、その結果物質と反物質が生成しているのです。
通常であれば、出てきた物質と反物質はすぐに衝突してエネルギーを放出したあと真空に戻ってしまうのですが、これがブラックホールの周辺で起こると話が変わってくるのだそうです。
生成した物質と反物質のうち一方がブラックホールに飲み込まれるともう一方がブラックホールから脱出してくるらしいです。
これをブラックホールの蒸発というのだそうです。

下のURLも参考になるかなぁ？

参考URL：http://astronomy.dot.thebbs.jp/1062849680.html

この回答へのお礼

分かりやすい説明をありがとうございます。ペアの片割れがブラックホールに吸い込まれるので、残りが残される（放射される）といった感じですね。

このメカニズムと、「ブラックホールが消える」とのつながりがよくわかりません・・・

お礼日時：2004/07/21 07:36

No.6 回答者： noname#108554 回答日時： 2004/07/22 20:17

このへん私も啓蒙書程度しか知らないので

適当な回答ですが、

>残された方の逆がブラックホールに吸い込まれたのだという
>情報が分かると思います。情報はなくなっていないと
>思うのですがどうなのでしょうか？

それは分かりますが、その情報を観測したところで
今更過去にどんな物質が吸い込まれたかは分かりません。

>ブラックホールが消滅したら吸い込まれたものの情報がなくなるのは
>無理がないと思いますが、なぜ問題になるのでしょうか？

http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20040716i5 …
によると、
>「情報が完全に消滅することは無い」とする物理法則（量子論）と矛盾
らしいですから。
これが具体的に量子論の何の定理に当たるのかはよく分かりません。
確率の保存？

量子論と重力(一般相対論)は非常に相性が悪くて
一緒に考えるとかなり変な現象が起きます。
量子論の定理は平らな空間(ミンコフスキー空間)での定理なので
それを曲がった空間(リーマン空間)で考えて成り立たないのは
ある意味仕方ないような気がしますが、
本気で知りたければ論文読むしかないのではないでしょうか。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
さすがに難しいですね。けど、なんとなくワクワクします。

お礼日時：2004/07/26 11:11

No.5 回答者： noname#108554 回答日時： 2004/07/21 08:39

ホーキング輻射は先の方が説明されていますが、

それと情報の破壊の関連について。

ブラックホールに物質が入ってきます。
このとき、この物質は質量、スピン、角運動量、温度など
さまざまな物理量を持っています。
さて、入ってしまいました。
もう二度と情報は出てきません。
そのうちに、ブラックホールはだんだんホーキング輻射によって
やせていき、いずれ消滅します。
このとき、ガンマ線を放射すると考えられているので
エネルギーのような情報しか出てきません。

あれ、今までに入ってきた物質の情報はどこにいってしまったの？
特異点はもう消滅してしまったのに？
というのが、そもそもの疑問です。

>博士は詳細を明らかにしていない

らしいですから、どう解決したんでしょうか。

この回答への補足

ありがとうございます。ちょっと混乱してきました。

> このとき、ガンマ線を放射すると

ホーキング輻射についてですが、＃３の方の話だと、プラス・マイナスなどのペアの片割れがブラックホールに吸い込まれて、残りが残される（放射される）といった感じだと思うのですが、その場合、残された方の逆がブラックホールに吸い込まれたのだという情報が分かると思います。情報はなくなっていないと思うのですがどうなのでしょうか？

この「残り（片割れ）」は何らかの理由で全部ガンマ線になってしまうのでしょうか？

> 今までに入ってきた物質の情報はどこにいってしまったの？
> 特異点はもう消滅してしまったのに

ブラックホールが消滅したら吸い込まれたものの情報がなくなるのは無理がないと思いますが、なぜ問題になるのでしょうか？

今まで教えていただいた状況を例えると、泥棒がプラスかマイナスのコインのどちらかを盗んで、自爆した。泥棒が何を盗んだのかが分からない、という感じでしょうか。

理解が間違っていたらすみません。

補足日時：2004/07/22 18:51

No.4 回答者： sisya 回答日時： 2004/07/20 13:08

物理学の世界では現実とはものを説明する上での

概念が少しちがいます。

現実の世の中では電子、陽子、中性子で原子が構成されていますが、
実際世の中で存在していないだけで
・プラスの電荷をもった電子(陽電子)
・マイナスの電荷をもった陽子
なども存在します。

つまりそのものが持っていた「マイナス」「プラス」などの
情報すら分解されてしまうと言う意味で「破壊」と言う単語を用いているのではないかと思います。


少し細かく言うと、
原子をさらに分解すると「クオーク」と言う物質３つに分解でき、
そのクオークがどちら向きに回転(スピン)しているかで
原子の性質が決まるため、
ブラックホールの超重力で回転が止められてしまうとか
そういった意味での情報の喪失、破壊なのではないかと思います。

素人なので見当違いの事を書いていたらすいません。

この回答への補足

すみません。重力で電化がなくなったり、スピンが止まったりするのでしょうか？

補足日時：2004/07/21 07:37

No.2 回答者： humihiro2003 回答日時： 2004/07/20 12:02

ただの一般人ですので、（２）についてのみですが・・・

おそらく、ここで出てくる「情報」とは、
質問者さんが想像している「情報」とは
異なるものだと思います。

ブラックホールはものすごい重力を持つために、
物質が吸い込まれてしまうと、
その形は潰れて破壊されてしまうんですよね。
例えば人が吸い込まれたらバラバラにされるだけでなく、
細胞も破壊され、それどころか分子、
いや、原子レベルまで破壊され、
中性子・陽子・電子までもがそのままでいられないため、
私たちの概念で想像できる状態に無いらしいのです。

ここでの情報とはそうゆう意味ではないでしょうか。
所詮、外国語を日本語に訳した文章ですから、
そのままの意味で丸呑みはできなさそうですよね。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
それなら「情報がなくなる」と表現せずに「粉々になる」と言った方が正確だと思うのですがどうでしょうか。
また「外部に出ることはない」というのがよく分かりません。粉々になることとの関係がいまいち。

お礼日時：2004/07/21 07:33

No.1 回答者： Tigers29 回答日時： 2004/07/20 11:45

この内容を読んで理解できる人は日本中におそらく５０名いないと思います。

ブラックホールの存在は仮説です。
一般相対論の式を解き、出てきた回答の１つにブラックホールがあったのです。
観測の結果、強大な重力と質量が存在する天体を発見し、これは何かと言った時にブラックホールではないか、という結論になっただけです。
当然目視確認はできません。（光が出てこないので見えません）
確認できないので仮設が存在するかのように研究されているのが実情だと思います。（誤りとも証明できません）

ちなみに、ビックバン宇宙論も仮説です。
仮説の山の中に真実があるのか、誤説の中に真実があるのか？
科学って面白いですね。