天才物理学者スティーブン・ホーキング博士は、生前、主にブラック ホールに関心を持っていました。ブラック ホールが宇宙の謎に対する重要な鍵を握っていると確信していたからです。彼の死から 3 年以上が経過した現在、科学者たちは彼の最も重要な理論の 1 つを証明することに成功しました。
スティーブン・ホーキング博士とブラックホール
1971年、今や世界的に有名な物理学者スティーブン・ホーキング博士は、アインシュタインの相対性理論から、ブラックホールの表面積は決して小さくならないことを導き出しました。
ホーキング博士のこの考えは、エントロピー (熱過程の方向) は閉鎖系では増加し続けなければならないという熱力学の第 2 法則と一致しています。ブラックホールのエントロピーはその表面に直接関係しているため、これはハクウィングにとって、両方の量は増加することはあるが減少することは決してないことを意味しました。スティーブン・ホーキング博士の理論は、遥か昔に遠く離れた 2 つのブラックホールが合体したときに生じた時空の波紋を使って証明された、と Space.com が報じています。
ブラックホールの衝突が証明する
この目的のために、経路長の変化を通じて時空の歪みを検出できる長さ 3,000 キロメートルのレーザー ビーム、つまり先進レーザー干渉計重力波観測所 (略して LIGO) が使用されました。研究者らはその助けを借りて、13億年前に2つのブラックホールが高速で螺旋を描きながら互いに接近し、合体して新たなより大きなブラックホールを形成した際に生じた時空構造の歪みを分析した。
衝突前後の2つのブラックホールの質量とスピンを計算することで、研究者らは衝突前のホールの表面サイズについて結論を引き出すことができた。
結果はホーキング博士の理論を裏付ける
その結果、新たに形成されたブラック ホールの表面は、2 つの小さなブラック ホールを合わせた表面よりも大きかったことがわかりました。研究者らによると、この発見はスティーブン・ホーキング博士の理論を95パーセント以上の確率で裏付けるものであるという。研究結果はジャーナル「Physical Review Letters」に掲載された。
未解決の疑問が残っている
ホーキング博士の理論を証明することは重要なステップですが、多くの未解決の疑問が残っています。たとえば、長期的には、この理論は、量子力学の原理に従って時間の経過とともにブラックホールが縮小し蒸発するというホーキング博士の別の考えと矛盾します。これら 2 つの理論とその基礎となる基本原理 (相対性理論と量子力学) の間の矛盾を解決または調和させることは、現代物理学における最大の課題の 1 つです。
スティーブン・ホーキング博士が生涯を通じて病気に苦しみ、晩年は車椅子の生活を強いられたことは、おそらくすでにご存知でしょう。 ホーキング病 ALS とは何なのかを説明します。印象的なビデオは、地球にブラックホールが存在したらどうなるかを示しています。