【宇宙論】宇宙物理学の未解決問題「なぜ大質量のブラックホールが存在するのか？」考えられている2つのモデルと問題点 [すらいむ★]

**すらいむ ★** · 2024/12/20(金) 22:51:34.63

宇宙物理学の未解決問題「なぜ大質量のブラックホールが存在するのか？」考えられている2つのモデルとその問題点
浅田秀樹　弘前大学理工学研究科宇宙物理学研究センターセンター長・教授

　時空の歪みとして捉えられた謎の重力波の存在。
　世界に衝撃を与えたこの観測事実から宇宙誕生に迫る最新の宇宙論を紹介する話題の書籍『宇宙はいかに始まったのか　ナノヘルツ重力波と宇宙誕生の物理学』。
　以前の記事で紹介したように銀河中心には太陽質量の数百万倍のブラックホールが存在します。

　しかし、これがどのように誕生したのかは未だ宇宙物理学の謎とされています。
　現在、巨大ブラックホールの形成についてどのように考えられ、どのような問題があるのかをこの記事では紹介します。

（以下略、続きはソースでご確認ください）

現代　2024.12.19
https://gendai.media/articles/-/143059

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 00:58:42.01

ダークエネルギーがブラックホールから出ている理論が最近提唱されて、それによると宇宙が膨張するとブラックホールは外部から物質を吸収しなくても肥大化するから
つまりは

ビッグバン→宇宙膨張→ブラックホール発生→ブラックホールからダークエネルギーが放出される→宇宙の膨張が加速→ブラックホールが新たに発生したり成長する→ダークエネルギーの放出量が増える→ブラックホールの膨張が加速する→

の無限ループで増え続けているんだろ？

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 01:17:57.48

>>2
なぜブラックホールからダークエネルギーが湧いてくるのかという仕組みの問題

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 01:29:43.79

適当なサイズのブラックホールをダイソン球にすると、蒸発とダーク沸きだしが釣り合って無限のブラックホールエンジン作れない？

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 01:34:13.07

ダークエネルギーのブラックホール由来は仮説じゃないの

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 08:18:25.09

>>2
そりゃエネルギー保存則を破るトンデモ論だ
ブラックホール内部からどうやって涌いてくるかという量子論的問題もさることながら
ブラックホールという局地が斥力を発しているのなら重力効果に影響が出ないはずがない
真空の相転移説が合理的なのはエネルギー保存則に抵触せずかつ非局所的であることだ

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 08:49:04.39

空間も物質の端くれなんだよね？

だったら学者が言うようなブラックホールが存在するなら空間が集積しても重力発生するのでは？

そもそもただの黒点に想像を膨らませすぎでは？
皆既日食だってブラックホールに見えるじゃん？

**(神奈川県)(東京都)(茸)猫猫日本** · 2024/12/21(土) 09:58:06.99

俺の胃袋並だな

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 10:03:32.29

今のところブラックホールが存在するせいで空間が集積されている(相対性理論)
逆はまだ明らかではないな

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 10:05:03.71

ブラックホールがダークエネルギーを発生されているようには見えるのでこちらは新たな仮説と検証が望まれる

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 11:41:19.64

実は黒色矮星が無数に存在している

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 13:10:00.16

>>6
それを言ったらダークエネルギー自体がトンデモ理論になるぞ
今の宇宙は自身の重力で収縮する計算のはずが、むしろ加速度的に膨張させるほどの斥力を生み出しているのがダークエネルギーなんだが？
ダークエネルギーの性質すらほとんど理解できていないのに、論ずる意味はまるでない

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 13:18:33.52

溢れた水のように広がってる
縮む事はない
どこかから溢れ出てるのか全体から滲み出てるのか

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 15:26:48.98

>>12
ナンブマジックの自発的対称性の破れを宇宙論に応用したのがインフレーション宇宙
量子場の裏付けがまだないが少なくとも矛盾はない

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 16:32:42.55

低質量のブラックホールについて

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 19:21:15.24

俺のブラックホールも爆発しそうです

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 20:00:24.46

一つに見えて無数に集まってるっていう話も聞いたことがあるような・・・
一方で多元的には一つであると言える構造でもあるという話も聞いたことがあるような・・・

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 20:52:42.18

>>4
縮退炉？

**名無しのひみつ** · 2024/12/21(土) 22:22:23.49

>>6
まぁブラックホール自体は蒸発して消えるから一応間接的に放射してはいるんだよね
理論的にはブラックホール表面で直角に量子の対生成が起こる場合、片方が吸い込まれてもう一方は逃げるって説明されるけど、よくわからない
光子が生成される訳では無いんだろうけど、結果的に熱として放射されるので簡略的な説明としては合ってるんだろうか

**名無しのひみつ** · 2024/12/22(日) 12:13:18.06

>>19
直角に対生成おきるのかwww
保存則どうしたらいいんだ

**名無しのひみつ** · 2024/12/22(日) 14:13:41.54

>>20
何が問題になるのか説明してみ

**名無しのひみつ** · 2024/12/22(日) 14:57:17.00

>>14
インフレーション宇宙論は初期宇宙において矛盾がないだけやろ
現時点の宇宙における加速膨張のメカニズムは結局何も分かっていない
ダークエネルギーが真空エネルギーであると推定するにはパラメータが少なすぎる

**名無しのひみつ** · 2024/12/22(日) 15:39:18.52

>>6
相転移したらたちまちま宇宙が崩壊するんでないの？

**名無しのひみつ** · 2024/12/22(日) 18:06:55.04

>>6
エネルギー保存則自体は単なる経験則で今まで厳密な反証がないというだけ

**名無しのひみつ** · 2024/12/22(日) 20:05:07.63

>>21
運動量保存則

**名無しのひみつ** · 2024/12/22(日) 22:52:52.08

>>25
馬鹿は直角に対生成された量子が運動量保存則に反するという直感を上手く説明出来ないんだね

**名無しのひみつ** · 2024/12/22(日) 23:45:07.41

何故存在するのか？以前に本当に存在するのか？

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 00:21:03.15

>>2
正しくは、ビッグバンと宇宙膨張とブラックホールの誕生は同時で同義
言い換えれば、
宇宙の膨張とブラックホールの肥大化は観測者にとって同じこと

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 00:26:43.09

>>27
例えるなら、
「存在」ということばの辞書を調べればいい
その意味が肥大化することとその意義が膨張することは相乗している
じゃ「存在ってなに？」と知りたければ、
ビッグバンとはその「質問そのもの」というのが答え

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 02:26:42.89

浅田先生のブルーバックス買ったが読む暇がなくて

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 14:51:25.01

ブラックホールって丸い玉なの？穴なの？玉なら素材は何で出来てるの？

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 15:06:12.33

物質がこれ以上無いほど詰め込まれたシャボン膜
シャボンの内側(事象の地平面内)は誰にもわからない

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 17:03:47.95

>>31
ひも的なものが詰まってる

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 17:28:49.14

ごく初期のそれほど大きく無かったブラックホールのシュバルツシュルト半径内の空間が膨張しただけだろ

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 18:28:54.66

ブラックホールのイメージが近年変わってきたよな～
以前は「主として超巨大な恒星の成れの果て」
いまは「主として宇宙の早い時期からすでにあって、銀河・銀河団などの大規模構造を作り出すみなもとになった」
こんな感じ

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 18:39:52.40

>>31
言うなら点だね。特異点ってやつ

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 22:00:10.28

少し長いけど時間のスケールの話を

天体の環、地球に存在したら4000万年で消えてしまうらしい

とりわけ宇宙では時間に関して着目されて、単位が見慣れてるからか数千万という数字には何の感動も覚えなくなってる人は多いだろう

まず以前として捉えるなら人類がまだ石器時代を生きていた1万年という期間を考えてみよう
これは世紀に直すと「100世紀分」だ
現在40代以上を生きている人なら21世紀の節目にワクワクした人も多いと思う
20から21世紀へ････これだけでも大変なエネルギーの変革を感じる

たった1万年前は、100世紀前だ

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 22:05:33.55

次に地球の環が存在する期間の4000万年分を考えてみよう

これは世紀に直すと「4億世紀」になる
100年を生きた偉業を成し遂げた人間は数少ない
100歳をやっと生きて世代交代出来たとしても(ありえないけどｗｗ)、まだ4億回繰り返すんだ
それでやっと4000万年になるよね

これは人類が猿人として枝分かれしてからを多く見積もっても4～6回は往復しなければならない期間になる

一方恐竜は1億6000万年生きていたけどね

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 22:08:28.60

天文学で着目される時間のオーダーやスケールはどうしても乗数や大数で捉えがちになるけど、
自分達が身近に使ってる単位に換算すればもっと感覚的に解りやすくなるね

**名無しのひみつ** · 2024/12/23(月) 22:13:39.95

物差しを変えると見え方が違って面白いね

**名無しのひみつ** · 2024/12/24(火) 01:36:52.07

重力崩壊したブラックホールじゃなく真空のエネルギーの凝縮から生まれたのがあるという説を見た

**名無しのひみつ** · 2024/12/24(火) 08:28:37.93

定常宇宙論なら簡単に説明できるがビッグバン宇宙論を用いるとそうはいかないってか
仮想現実モデルなら簡単に説明できるのだが

**名無しのひみつ** · 2024/12/24(火) 11:24:48.43

宇宙が生まれて即ブラックホールに飲み込まれちゃた物質哀れ

**名無しのひみつ** · 2024/12/24(火) 21:11:52.89

ブラックホールからブラックホールが生まれていることの階層に住んでるだけ

**名無しのひみつ** · 2024/12/26(木) 16:50:07.74

>>42
仮想現実なんかよりもっと現実的な話は、定常宇宙において真空相転移が起こり現在の宇宙定数になったとする仮説
宇宙の曲率が限りなく0に近い理由とインフレーション仮説を同時に説明出来る
反論があるなら歓迎

**名無しのひみつ** · 2024/12/26(木) 18:17:52.36

>>45
・遠方銀河がより早く遠ざかっている観測事実についての説明ができれば。
・定常宇宙においては宇宙背景輻射は存在しないはずだがそれについて合理的な説明が出来れば。
・所謂オルバースのパラドックス(宇宙が光で満たされるはず)についての説明が出来れば。

**名無しのひみつ** · 2024/12/26(木) 19:19:01.65

>>46
なるほど、素人ながら定性的な説明だけでも出来るかな

･2014年に再スポットされたスローロールインフレーションで説明
加速膨張を説明する為には、スローロール状態がまだ終わっていないハイブリッド宇宙論を採用って所か

･定常宇宙上で起きた観測可能な宇宙の範囲内で最も初期の真空相転移によるものだから？(これは真空相転移説を採用するなら当たり前？)

･オルバースのパラドックスへの解は現状の通りそのまま宇宙年齢や加速膨張に由来して説明されるものでは

**名無しのひみつ** · 2024/12/26(木) 22:47:58.31

>>47
真空相転移が万能ツール過ぎないか？
外の定常宇宙と繋がっていなければいけないしその場合にはインフレーション宇宙論はマイナス要因にしかならない

**名無しのひみつ** · 2024/12/26(木) 22:50:14.55

外と繋がっている真空相転移はホワイトホールが観測されれば候補としてはあるかとは思うけどな

**名無しのひみつ** · 2024/12/26(木) 23:20:08.55

>>48,49
飽くまでも素人の戯言として受け止めて欲しいんだけど、
その2点に関しては最近量子トンネル効果をインフレーション理論の説明に用いているニュースが無かったっけ
量子トンネル効果って随分便利な物理現象だよね

見出しとしてはセンセーショナルに論理的辻褄を合わせる結果になりがちで、
俺にとっては複雑過ぎてどれもが信憑性のあるもの、悪く言えばそれっぽいフェイクにも思える時があるわ
そういうふとした一抹の不信感は、単なる知識不足から来る怪訝の目なだけだろう事は自覚してるんだけどね

ちょっと脱線するけどマルチバースで、定常宇宙における観測可能な範囲を
ある種のスポットライトが当たってるだけの無限の世界の一部として捉える、という物も考え方としてはあるらしい
定常宇宙が本当に単なる無限の空間だとすると、確率論的には100%、必ず別な太陽系･地球において全く同じ時間の流れを経験する俺達が無限に存在するややこしい事になる
ってのが最近知った中で特に印象的だった