ホワイトホール - ブラックホールの対極にある双子

接近するすべての物体をはじく巨大な宇宙構造であるホワイトホールの存在は、いまだ議論の的となっており、一般相対性理論の数学から生まれた「幽霊」だと考えられている。

イベント・ホライズン・テレスコープは銀河M87の中心にある超大質量ブラックホールを撮影した。写真: EHTコラボレーション

ブラックホールは、重力が完全に崩壊する領域であり、重力が宇宙の他のすべての力を圧倒し、物質の塊を特異点と呼ばれる無限に小さな点まで圧縮します。特異点を取り囲むのは事象の地平線ですが、これは物理的な境界ではなく、単に特異点の周囲の境界線であり、ここでは重力が非常に強いため、光でさえも逃れることはできません。

巨大な星が死ぬと、その巨大な重さが中心核を圧迫し、ブラックホールが形成されます。ブラックホールに近づきすぎた物質や放射線は、ブラックホールの強力な重力によって捕らえられ、事象の地平線の下に引き込まれ、破壊につながります。

専門家は、アインシュタインの一般相対性理論を通じて、ブラックホールがどのように形成され、環境とどのように相互作用するかを理解しています。一般相対性理論は時間の流れを気にしません。方程式は時間対称であり、つまり、時間的に前進しても後退しても数学的に正しく機能します。

ブラックホールの形成を撮影し、それを再生すると、放射線と粒子を放出する物体が見えるでしょう。最終的には爆発し、巨大な星が残ります。それがホワイトホールであり、一般相対性理論によれば、このシナリオは完全に可能です。

ホワイトホールはブラックホールとは逆の働きをする理論上の宇宙構造です。写真:フューチャー/アダム・スミス

ホワイトホールはブラックホールよりもさらに奇妙です。中心には特異点が残り、外縁には事象の地平線が残ります。これらは依然として巨大な物体であり、強い重力を持っています。しかし、ホワイトホールに近づく物質は光よりも速い速度で瞬時に放出され、ホワイトホールが明るく輝きます。ホワイトホールの外にあるものは、事象の地平線を通過するために光よりも速く移動する必要があるため、ホワイトホール内に入ることはできません。

しかし、一般相対性理論は宇宙における唯一の理論ではないため、ホワイトホールの存在は依然として議論の余地があります。電磁気学や熱力学の理論など、宇宙の仕組みを説明する物理学の分野は他にもあります。

熱力学にはエントロピーという概念があり、これは単にシステム内の無秩序さの尺度です。熱力学の第二法則は、閉鎖系のエントロピーは減少できないと述べています。

たとえば、ピアノを木材粉砕機に投入すると、たくさんの破片が出力されます。システム内のカオスが増加し、熱力学の第二法則を満たします。しかし、この同じ木材粉砕機に無作為に破片を投げ込むと、混乱が軽減されるため、完成したピアノは生成されません。したがって、ブラックホールの形成プロセスを単純に巻き戻してホワイトホールを得ることはできません。これは、エントロピーが減少するため、激しい爆発から星が形成されることができないためです。

したがって、ホワイトホールが形成される唯一の方法は、初期宇宙でエントロピーの減少の問題を回避する何らかの奇妙なプロセスが起こった場合です。彼らは宇宙の始まりから存在していたのです。

しかし、ホワイトホールは依然として非常に不安定です。これらは物質を自分たちのほうに引き寄せますが、何も事象の地平線を越​​えることはできません。光子（光の粒子）でさえも、ホワイトホールに近づくとすぐに破壊されてしまいます。粒子は事象の地平線を越​​えることができず、システムのエネルギーが急上昇することになります。最終的に、粒子のエネルギーが非常に高くなり、ホワイトホールがブラックホールに崩壊して存在が終了します。したがって、興味深いことに、ホワイトホールは実際の宇宙構造ではなく、むしろ一般相対性理論の数学から生まれた「幽霊」であると思われます。

Thu Thao （スペースに応じて）

ソースリンク: https://vnexpress.net/ho-trang-phien-ban-song-sinh-trai-nguoc-cua-ho-den-4641378.html