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研究仲間とブラックホールのエントロピー問題について話していたら、いつのまにか、”Black Hole Hair; 25 years After” という面白い名前の論文について議論することに…。
この論文は30年前にヤコブ・ベッケンシュタインという物理学者が発表したもので、ブラックホールの無毛定理に関することが書かれています。
。この論文では、かつては禁じられていた「ブラックホールの毛」、すなわち重力や電磁場以外の場がブラックホールの外部に存在できるかという問題を扱っています。1960年代、ジョン・ホイーラーが提唱した「ブラックホールには毛がない」という考え方が広く支持されてきましたが、1990年代には様々な「毛」を持つブラックホール解が発見され、理論は揺らぎました。著者は「スカラー場には毛がない」という新たな仮説を立て、ほとんどの状況下でそれが成り立つことを示しています。
〜Black hole hair: twenty–five years after の Abstract より〜
物理学者や数学者って頭がカタイと思われがちだけど、実はユニークな人たちが多い。
ブラックホールの情報の少なさを毛の少なさに例えるなんて、なんてユーモアがあるんだろう！
ブラックホールは非常に強い重力を持つ天体。あまりの重力の強さに、内部に一度入ると周囲のすべてが引き寄せられ、光さえも逃げられないと言われています。ブラックホールは非常に大きな星が死ぬときに形成され、一般的な理論では「質量や角運動量といった基本的な特徴で記述されている」とされますが、他の「情報」は外部からは見えません。
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ブラックホールの存在については、アインシュタインの一般相対性理論を基にカール・シュヴァルツシルトがその存在を予言しましたが、アインシュタイン自身は半信半疑でした。
しかし2019年、M87銀河の中心にあるブラックホールの影が撮影されており、その観測からも存在そのものはほぼ、確実にイエスと言えます。
ブラックホールは質量・電荷・角運動量というたった3つの情報で記述されると言われているのですが、その観点ではあまりに情報＝特徴がなさすぎる、つまり毛がなさすぎるんですね。
毛が少ない＝ハゲということで、これを一般的に「ブラックホールの無毛定理」と呼んでます。
皆さんもなんとなく、「ブラックホールに吸い込まれたものは跡形もなく消えてしまう」というようなイメージを持っているのでは？
毛がないということは、そこに落ちてしまったものの情報はすべて失われることを意味します。
しかし、量子力学的には情報が失われることはないという原則があるため、矛盾が発生！
この世のものは情報があってこそ成り立つのであって、それは DNA に生命の情報がすべて書き込まれていることからも明らかです。
仮にグラスを粉々に割っても、割れた破片の位置や形状、角度、破片の大きさなどという情報を基に細かく計算して解析していけば、最適な組み合わせを探し出して元に戻すことはできるはず。
そういうわけで、多くの学者が万物の情報はブラックホールの表面に記録されているのでは？という発毛寄りの説を支持し始めました。
もし情報がなくなるなら物理法則が根底から覆されるので、それは絶対にあってはなりません。
ここからホログラフィック原理という仮説に発展していくのですが、一方で「ブラックホールは量子的にゆらゆら揺れてるのでは？」という斬新なソフトヘア理論という仮説もあります。
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ホログラフィック原理は、私たちが認識する三次元空間の情報が、【実際には二次元の境界面（たとえばブラックホールの表面）に全て記録されている】という考え方。これにより、三次元の宇宙が二次元のデータに過ぎないという視点が生まれます。この理論は、量子重力や弦理論の問題を解決する手がかりを提供し、ブラックホールの情報パラドックスの解明にも繋がるとされています。
つまり、この世界は映画やホログラフィーのように二次元の情報を三次元に投影したものであり、過去も未来もすべて宇宙のどこかに情報として記述されているということです。← 実はかなり有力な説！
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ここまで来ると、ブラックホールの話をしているのか、毛の話をしているのか…？
いずれにしてもブラックホールに毛が一本でも多くあるほうが我々には希望があるし、欲を言うならフサフサであることを願わずにいられない。
ちなみに自分自身、今はかなり減ってきたけど未来を読める感覚があって、それによって友人に不気味がられたことが結構あります。
霊能者や予言者のようにイメージとしては見えないけど、情報として読めることがあって、まさにコードを読み取って処理する感じに近いです。
何かのイメージが見えるってのはたまに聞くんですが、自分みたいなコードタイプは聞いたことがないので、同じ方は挙手をお願いします
幼い頃から宇宙や死後のこと、意識について毎日のように考えてきましたが、これについて真面目に考える人がもっといてもいいのに。
私たちは „物理的に” 一度だってモノに触れたこともないし、モノを動かしたこともないし、脳の処理によって三次元的に体感しているだけっていう事実を一体どれだけの人が知っているのか。
触覚に関する「力の相互作用＝反発力」はクーロンの法則で表すことができます。
この法則で用いられるクーロン定数は18世紀末頃に測定されているのですが、力の強さが電荷の積と距離の二乗に反比例するという事実がもうこの時代に数学的に示されていたのがビックリ…。
基本、私たちが何かに触れるときはすべてにおいて電子同士の反発（クーロン力）が関わっていて、同じマイナスの電荷を持つ電子同士が近づくと反発して押し返す力が生まれます。
この力こそが「触れた、押した、支えた」という感覚の正体で、量子レベルでは物質に触れられるはずはなく、常にわずかな距離があるのです。
じゃあ、どうやって感触を得られているのかというと、それはクーロン力が皮膚の中にある感覚受容器を刺激し、その刺激が神経を通じて「情報」として脳に「感覚」を伝えているから。
生物学的なことはあまり詳しくないですが、物理的な観点から言えば触れていません。
私たちは「神経細胞設計図 DNA」にある情報コードよって「感覚」を得ているのだから、ホログラフィック理論もあながち否定できませんね。
宇宙の始まりから今日までを一年で表すと、人類が誕生したのはつい数秒前の出来事。
その視点でいくと、次に瞬きした時、物理学上の未知がすべて解き明かされるかもしれません。
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天文学者カール・セーガンが広めた「宇宙カレンダー」、めっちゃ面白いです。宇宙の138億年を1年に圧縮したら？っていうやつ。1月1日0時にビッグバンが始まったとしたら、3月に銀河が形成され、9月に太陽系が誕生し、9月中旬には地球が誕生して…。このスパンで言ったら、産業革命は大晦日23時59分59秒の出来事。1秒が43万年くらいの世界観なので、最後の1分に人類史全てが詰まっているのです。こうして見ると、タイムウェーブゼロ理論も否定できません
