ブラックホール内部の量子状態をもとにエントロピーを計算 ホーキング博士の理論と一致【研究紹介】
山下 裕毅 先端テクノロジーの研究を論文ベースで記事にするWebメディア「Seamless/シームレス」を運営。最新の研究情報をX（@shiropen2）にて更新中。 米ペンシルベニア大学などに所属する研究者らが発表した論文「Microscopic Origin of the Entropy of Astrophysical Black Holes」は、ブラックホール内部をモデル化し、それらの状態の数を数え上げる式を導き出し、ブラックホールの総エントロピーを計算した研究報告である。 ▲論文のトップページ スティーブン・ホーキング氏とヤコブ・ベッケンシュタイン氏は1970年代に、ブラックホールはエントロピーを持つこと、そしてそのエントロピーがブラックホールのホライズンの面積に比例することを発見した。しかし、統計力学の観点から、このエントロピーがブラックホール内部のどのような微視的状態の数に対
宇宙の全ての物質が掲載されたチャートが作成される！ 図の見方を細かく解説！ - Lab BRAINS
みなさんこんにちは！ サイエンスライターな妖精の彩恵りりだよ！ 今回の解説は、宇宙の全ての物質を網羅したチャートについて詳しく解説するよ！ 普段解説しているニュースと違って、この論文は何か新しい科学的発見とかそういう話じゃないけど、全てを網羅した結果、宇宙そのものに関して中々面白い事実が分かってきた、というユニークな研究でもあるよ！ 宇宙の全ての物質を語れる理論は存在しない 私たちの宇宙には素粒子、原子、ウイルス、生物、惑星、恒星、銀河、ブラックホールなど、実に多種多様な物質が存在するよね？物質はどのように誕生したのか？というのは物理学の究極の課題の1つだよ。 また、それと関連する話題として、宇宙を正確に記述する物理学の理論が未完成だという問題もあるよ。現在の物理学は、「一般相対性理論」と「量子力学」の2本柱で構築されているけど、課題も存在するよ。 例えば、一般相対性理論は宇宙や銀河くらい
ブラックホールは量子的「重ね合わせ」を破壊する世界の観測者だった - ナゾロジー
宇宙はブラックホールに見つめられているのかもしれません。 米国のシカゴ大学（University of Chicag）で行われた研究によって、ブラックホールそのものに、量子世界の不思議な現象である「重ね合わせ」を破壊する効果がある可能性が示されました。 量子は「シュレーディンガーの猫」に代表されるような観測するまで状態が確定しない、複数の可能性の「重ね合わせ」状態となっています。 重ね合わせが破壊された量子は「どこにでもいる」状態から「ここにしかない」状態に変化し、人間の直感に反しない「現実的」な動きをとるようになります。 研究者たちは、宇宙がブラックホールを目のように使って、自分の内側を観測している可能性があると述べています。 宇宙に意識があるかはさておき、宇宙現象そのものが観測者の役割を果たすという考えは非常に先進的なものといえます。 しかし、重力の化け物であるブラックホールのどこに、
「事象の地平面」なんてなかった？ ブラックホールに新理論、理研が発表 “情報問題”にも筋道
ブラックホールには一度入ったが最後、光さえも脱出できないほど強い重力がかかる領域の境界「事象の地平面」があるといわれている。しかし、理化学研究所はこのほど「ブラックホールは事象の地平面を持たない高密度な物体である」とする、これまでの通説とは異なる研究結果を発表した。 従来、ブラックホールに落ちたリンゴの情報がどうなるのかはよく分かっていなかったが、今回の研究を進めていけばブラックホール中の情報を追跡できるようになり、ブラックホールを情報のストレージにできる可能性も開けるという この理論を発表したのは、同研究所の横倉祐貴上級研究員らの共同研究チーム。従来のブラックホール理論が一般相対性理論に基づくのに対し、研究チームは一般相対性理論と量子力学に基づいて理論を組み立てた。 従来の理論では、光も脱出できない内側の領域をブラックホール、その境界を事象の地平面といい、ブラックホールの質量によって決ま
蒸発するブラックホールの内部を理論的に記述
理化学研究所（理研）数理創造プログラムの横倉祐貴上級研究員らの共同研究チームは、量子力学[1]と一般相対性理論[2]を用いて、蒸発するブラックホールの内部を理論的に記述しました。 本研究成果は、ブラックホールの正体に迫るものであり、遠い未来、情報[1]を蓄えるデバイスとしてブラックホールを活用する「ブラックホール工学」の基礎理論になると期待できます。 近年の観測により、ブラックホールの周辺のことについては徐々に分かってきましたが、その内部については、極めて強い重力によって信号が外にほとんど出てこられないため、何も分かっていません。また、ブラックホールは「ホーキング輻射[3]」によって蒸発することが理論的に示されており、内部にあった物質の持つ情報が蒸発後にどうなってしまうのかは、現代物理学における大きな未解決問題の一つです。 今回、共同研究チームは、ブラックホールの形成段階から蒸発の効果を直
慶應大学教授が断言！「私たちに見える世界は本当の世界ではない」（松浦 壮）
私たち自身も、私たちが生きているこの世界も、すべては量子でできています。 身近な自然現象も、科学技術も、量子の存在がなければ成り立たないものだらけです。 ところが、この量子というやつ、なんとも捉えどころのない不思議な代物です。 世界の根本を作る根源的な存在で、量子についての理解は今後ますます必須になっていくはずなのに、その姿を追い求めるとフワフワと逃げていく。なんとももどかしいことです。 量子って一体なんなのでしょう？ 話題作『時間とはなんだろう』の著者、松浦 壮さんが『量子とはなんだろう』で繰り広げるのは、量子論の “直感的”理解への旅！ その一端を垣間見てみたいと思います。 今回は、本書の前書きを特別編集してお届けします。 いま見えている世界は「本当の世界」ではない!? 顔を上げてまわりを見渡してみてください。私は電車の中で原稿を書くことが多く、今もまた電車の中でキーボードをたたいて
この「宇宙」にはあなたのクローンが無限に存在する...驚くべき結論（須藤 靖）
我々の宇宙 宇宙は今から138億年前に誕生したと考えられている。また世の中では、情報も含め、あらゆるものが光の速度を超えて伝わることはない。 このために、現在の我々が知り得るのは、138億年かけて光が到達できる有限体積の領域に限られる。これは、我々を中心とした半径138億光年の球にほかならず、宇宙の地平線球と呼ばれている。 天文学者が用いる「我々の宇宙」とは、ほとんどの場合、この宇宙の地平線球をさしていると考えて良い。ここで強調すべきなのは 事実A： 我々の宇宙の体積は有限である 事実B： 我々の宇宙に存在する素粒子の個数は有限である の2点だ。 現代物理学は、自然界のすべての物質は素粒子によって構成されていることを明らかにした。これは、地上実験によって検証されたものとはいえ、あまねく宇宙全体についても成り立つものと考えて良い。 したがって、Aを認めれば、Bも同時に成り立つと考えてよかろう
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とある理論物理学者の「量子重力理論」への探求：量子もつれには「質量」があるのか？