ブラックホールに落ちる人の数奇な運命
これは2015年にBBC Earthで最も読まれた記事でした。 もう一度読むチャンスです！
それは誰にでも起こりうることです。 人類の新しい居住可能な惑星を見つけようと出かけているのかもしれませんし、長い散歩の途中で足を滑らせてしまうのかもしれません。
破砕されるか、あるいは粉々に引き裂かれることを期待するかもしれません。
ブラックホールに入った瞬間に、現実は2つに分かれます。
ブラックホールに入った瞬間、現実は2つに分かれます。一方では瞬時に焼却され、もう一方ではまったく無傷でブラックホールに突入するのです。
ブラックホールとは、私たちが知っている物理法則が崩壊する場所です。アインシュタインは、重力が空間自体をゆがめ、空間を湾曲させることを教えてくれました。
燃料を使い果たした巨大な星は、そのような混乱した世界を作り出すのに必要な、極端な密度を作り出すことができます。
燃料を使い果たした巨大な星は、このような混乱した世界を作るのに必要な、極端な密度を作り出すことができます。 重力場は光さえも通さないほど強くなり、星があった場所は真っ暗になる。
ブラックホールの奥に行くほど、空間はますます曲がっていきます
ホールの最外縁は事象の地平線で、そこでは光が抜けようとすると重力が正確に打ち消す点になっているのです。
事象の地平線はエネルギーで燃え上がっています。
事象の地平面はエネルギーに満ち溢れており、その端で量子効果により高温の粒子の流れが生じ、それが宇宙へ放射されます。 これは、これを予言した物理学者スティーブン・ホーキング博士にちなんで、ホーキング放射と呼ばれています。
ブラックホールの奥に進むにつれて、空間はますます湾曲し、中心では無限に湾曲します。 これが特異点です。
ここで何が起こるのか、それは誰にもわかりません。 別の宇宙？ 忘却の彼方？ 本棚の裏側？
では、もしあなたが誤ってこれらの宇宙の異常の1つに落ちてしまったらどうなるのでしょうか。
では、このような宇宙の異常に誤って陥った場合、どうなるのでしょうか?
事象の地平線に向かって加速するにつれ、アンはまるで巨大な虫眼鏡で見ているかのように、あなたが伸びたり歪んだりするのを目の当たりにします。
事象の地平線に向かって加速するにつれ、アンはまるで巨大な虫眼鏡で見ているかのように、自分が伸びたり歪んだりするのを目の当たりにします。
ブラックホールの闇を超える前に、あなたは灰になってしまいます。
宇宙には空気がないので、あなたは彼女に叫ぶことができませんが、あなたのiPhone上の光でモールス信号を点滅させてみてはいかがでしょう（そのためのアプリがあります）。 しかし、あなたの言葉は、光の波がどんどん低い周波数、赤い周波数に伸びていき、ゆっくりと彼女に届きます。 「Alright, a l r i g h t, a l r i…」
地平線に到達したとき、アンは、誰かが一時停止ボタンを押したように、あなたがフリーズしているのを見ます。
アンによると、あなたは空間の伸縮、時間の停止、ホーキング放射の火によって、ゆっくりと消滅していくのだそうです。
しかし、あなたの葬儀を計画する前に、アンのことは忘れて、あなたの視点からこの恐ろしい光景を眺めてみましょう。
あなたは、自然界で最も不吉な目的地に、ぶつかりもせず、揺れもせず、伸縮もせず、灼熱の放射線も受けずに、まっすぐに航行します。
十分大きなブラックホールでは、残りの人生をごく普通に過ごすことができます
結局、事象の地平線は、空間に浮かぶレンガ壁とは異なるものなのです。 それは、遠近法による人工物です。 ブラックホールの外にいる観測者は、それを見通すことはできませんが、それはあなたの問題ではありません。
確かに、ブラックホールがもっと小さかったら問題でしょう。
確かに、ブラックホールがもっと小さかったら問題です。重力の力は、頭より足元のほうがずっと強く、スパゲティのように引き伸ばされるでしょう。
実際、十分に大きなブラックホールでは、特異点で死ぬ前に、残りの人生をごく普通に過ごすことができるのです。
時空連続体の裂け目に向かって吸い込まれ、自分の意志に反して引っ張られ、反対側へ戻ることもできないのに、本当に普通でいられるのだろうかと思うかもしれません。
引き返すことも、ブラックホールから逃れることもできない
しかし考えてみれば、空間ではなく時間での経験から、私たちは皆その感覚を知っているのでしょう。 時間は前にしか進まず、決して後ろには戻れない。そして、私たちの意思に反して引っ張られ、引き返すことができない。
これは単なるアナロジーではありません。
これは単なる比喩ではなく、ブラックホールは空間と時間を極端に歪ませ、ブラックホールの地平線の内側では、空間と時間が実際に役割を入れ替わるのです。
これは単なる比喩ではありません。
この時点で、あなたは立ち止まって、自分自身に緊急の質問を投げかけたいと思うかもしれません。
この時点で、あなたは立ち止まって、次のような差し迫った質問を自分に投げかけたいと思うかもしれません。
この時点で、あなたは立ち止まって、「アンは一体どうしたのだろう?
実は、アンは完全に合理的なことを言っているのです。
実は、アンは完全に理路整然としていて、彼女の視点からは、あなたは本当に地平線の向こうで焼け焦げているのです。 幻覚ではないのです。
実際、自然の法則では、アンの視点から見て、あなたはブラックホールの外にいる必要があるのです。
実際、自然の法則では、アンから見たあなたはブラックホールの外にいる必要があります。
あなたは2つの場所にいる必要がありますが、あなたのコピーは1つしかありません
一方で、物理法則はあなたが熱い粒子や通常とは異なるものに遭遇せずに地平線を通過することも要求しています。
つまり、物理法則は、ブラックホールの外では灰の山になり、ブラックホール内では元気で生きていることを要求しているのです。 最後になりますが、物理学の第三法則として、情報はクローン化できないというものがあります。
どういうわけか、物理法則は、かなり無意味と思われる結論へと私たちを導きます。 物理学者は、この腹立たしい難問をブラックホール情報パラドックスと呼んでいます。
レナード サスキンドは、1 人の人間があなたのクローンを見ることはないため、パラドックスは存在しないことに気付きました。 アンはあなたのコピーを 1 つだけ見ています。 あなたはあなたのコピーを1つしか見ていません。 あなたとアンは決してノートを比較することはできません。 そして、ブラックホールの中と外を同時に見ることのできる第3の観測者は存在しないのです。
現実はあなたが誰に尋ねるかによります
つまり、あなたがどちらの話が本当に正しいかを要求していない限りは、この話は成り立たないのです。
ブラックホールが私たちに明らかにした大きな秘密は、「本当はない」ということです。 現実は、誰に尋ねるかによって異なります。 アンネの現実があり、あなたの現実があるのです。
まあ、ほとんどそうなのですが。
2012年の夏、物理学者であるAhmed Almheiri、Donald Marolf、Joe Polchinski、James Sullyは、ブラックホールについて知っていると思っていたことをすべて覆すような思考実験を考案しました。
彼らは、サスキンドの解決策が、あなたとアンの間の意見の相違が事象の地平線によって媒介されるという事実であることに気づきました。
Anne は地平線の向こうをこっそり覗くかもしれません
しかし、実際に地平線を越えずに、向こう側に何があるのか知る方法があったとしたらどうでしょう。
通常の相対論ではそれは禁じ手ですが、量子力学のルールでは少し曖昧にされています。
アインシュタインが「スプーキー・アクション・アット・ア・ディスタンス」と呼ぶ小さなトリックを使って、アンは地平線の向こうをこっそり覗き見るかもしれません。
AMPS のアイデアは次のようなものです。 例えば、アンが地平線の近くにある情報を掴んだとします。
それぞれの情報は一度しか絡め取れません
もし彼女の話が正しく、ブラックホールの外のホーキング放射にかき回されて、自分が死んでしまうなら、Aは別の情報Bと絡め取らなければならず、それも熱い放射雲の一部になっているはずです。
一方、あなたの話が真実で、事象の地平線の反対側で元気で生きているのであれば、A は、ブラックホール内のどこかにある別の情報 C と絡んでいなければなりません。
ここで重要なのは、各情報は一度しか絡め取れないということです。つまり、AはBかCとしか絡め取れず、両方とは絡め取れないのです。
そこでアンは自分のビット、Aを取って、それを便利な絡め取り復号機にかけてみると、BかCかという答えが出てきました。
答えが C であることが判明した場合、あなたの話は勝ちですが、量子力学の法則は破られています。 もしAがブラックホールの奥にあるCともつれあったら、その情報はアンから永遠に失われてしまうのです。
残るはBです。もしアンの解読機がAがBと絡まっていることを発見したら、アンの勝ちで、一般相対性理論は負けになります。 AがBと絡んでいるのであれば、アンの話が唯一の真実の話ということになり、あなたは本当に焼け死んだということになります。
それでは、ブラックホールに落ちたらどうなるのか、というところから話を始めましょう。
つまり、ブラックホールに落ちたらどうなるのか、という出発点に戻ったわけです。
誰もその答えを知らないので、基礎物理学で最も論争になっている問題の1つになっています。
Entanglementを解読するには、Anneに非常に長い時間がかかるでしょう
物理学者は1世紀以上を一般相対論と量子力学の調和を図ることに費やし、いずれどちらかが諦めなければならないことを知っていました。
1つの手がかりは、アンの解読マシンにあるかもしれません。 Aがどの他の情報と絡まっているかを見つけ出すことは、非常に複雑な問題です。
2013年、彼らは、物理法則が許す最速のコンピューターがあったとしても、アンがもつれを解読するのに非常に長い時間がかかると計算しました。
そうだとすると、問題の複雑さにより、アンはどちらの話が本当なのか、決して知ることができないかもしれません。
そうであれば、問題の複雑さゆえに、アンがどちらの話が本当なのかを突き止めることはできないでしょう。
もし現実の本当の姿がどこかに隠されているとしたら、それを見るのに最も適した場所はブラックホールです
これはまた物理学者にとって何か新しいことを考えさせるものです：（アンができないように見える）複雑な計算と時空間の心ときめく関係性です。
それが、ブラックホールというものです。
それがブラックホールについてです。
もし現実の本質がどこかに隠されているとしたら、それを見るのに最も適した場所はブラックホールです。
現実の本質がどこかに隠されているとしたら、それを見るのに最適な場所はブラックホールです。 あるいはアンを送り込むか。 もう彼女の番だ。