タイムトラベルの実現に近づいたのか？ブラックホールを利用したワープ航法で光速より速く移動できる（米研究）

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　これまで、光速より速く移動できれば理論上はタイムトラべルも可能であるとする研究結果が報告されてきたりもしたのだが、光速移動の方法が問題だった。

　SFで人気のあるアイデアは、ブラックホールを別次元や別宇宙へと跳ぶポータルとして使うというものだが、確かにブラックホールを利用すれば光速より速く移動することが可能になるかもしれないという。

ブラックホール・ポータルを利用したワープ航法

　ブラックホールは宇宙でも一番ミステリアスな天体だ。死にゆく星が重力で際限なく潰れ、特異点が形成された結果として誕生する。

　このとき、その星の密度は無限大まで圧縮され、それによって時空に穴が穿たれる。れを利用すれば、もしかしたらワープ航法も可能かもしれないという。

　つまり特異点の穴を通過して時空をショートカットし、はるか遠方の宇宙へ短時間で到達できる、というのがブラックホール・ポータルの基本コンセプトだ。

　だがブラックホールをポータルとして利用しようという宇宙船は、最悪の状況を想定して設計されなければならない、というのが従来の見解だ。

　というのも熱く高密度の特異点は、そこに進入した宇宙船をスパゲッティのように引き延ばしたり、圧縮したりしながら、最後は蒸発させてしまうだろうからだ。

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ブラックホールを安全な通路として利用できる可能性が

　最近、アメリカ・マサチューセッツ・ダートマス大学のガウラフ・カナ教授らによって、すべてのブラックホールが同じような作りではないことが示された。

　そして、いて座A*のような巨大でかつ回転しているブラックホールならば、特異点はとても穏やかなものかもしれないという。

　つまりブラックホールを安全な通路として利用できるかもしれないということだ。

　その研究チームによれば、回転するブラックホール内部の特異点は専門的に見れば”弱い”。そのために、ここに接触した物体を破壊することもない。

　一見、このことは直感に反するかもしれない。だが、それはロウソクの炎の部分にさっと指を通すことと似ている。炎は2000度もあるが、指に火傷を負わないのと同じだ。

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クーパーは生き残れるか？

　大ヒットSF映画『インターステラ』に登場するクーパーは、太陽の1億倍の質量を持つという架空の超大質量ブラックホールであるガルガンチュアに落ちてしまう。

　これにインスピレーションを受けたカナ教授が指導するキャロライン・マラリー氏は、彼が本当に生き残れるのか確かめるために、回転する巨大なブラックホールに落ちた宇宙船が受ける物理効果を再現するコンピューターモデルを作り上げた。

　その結果判明したのは、どのような条件であっても、回転するブラックホールに落下する物体は、特異点を通過する際、無限に大きな影響は受けないだろうということだ。

　それだけでなく、条件が適切ならば、そうした影響は無視できるほど小さくなり、かなり快適な通路となる。実際のところ、落下する物体にははっきり気づくような影響がないかもしれないほどだという。

　ブラックホールをワープ航法のポータルとして利用するというアイデアの実現可能性を高めてくれる見解である。

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スパゲッティ化現象も軽微

　マラリー氏はさらに、これまでならあまり好ましいとは考えられなかっただろうことも発見した。

　それは回転するブラックホールの特異点の影響によって、宇宙船の引き延ばしと圧縮というスパゲッティ化現象のサイクルが急速になるということだ。

　ところがである。ガルガンチュア級のブラックホールなら、その力は宇宙船のクルーが気づかないほど小さいものかもしれないという。

　決定的なのは、こうした効果が際限なく増加したりはしないということだ。ブラックホールに接近する宇宙船にかかるストレスが無限に増加する傾向にあるとしても、その効果は有限の範囲に留まるのだ。

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ただしブラックホールが完全に孤立していることが前提

ただし、このシミュレーションを実施するにあたっては、単純化するためにいくつか前提条件が設けられた点に注意しなければならない。

　特に重要な前提は、ブラックホールが完全に孤立しており、近隣にある恒星のようなものから撹乱を受けておらず、放射線も浴びていないというものだ。

　これによってシミュレーションは容易になるが、実際のところ、ほとんどのブラックホールはチリやガス、放射線といったもので囲まれていることを指摘しておきたい。

　それゆえに、今後はマラリーモデルをより現実的なブラックホールに当てはめるとどうなるかという点を検討せねばならない。

　こうしたコンピューターシミュレーションによる研究は、ブラックホール物理学の分野ではごく一般的なものだ。

　言うまでもなく、それを実験室で再現することはできず、実物に近寄ることだってできない。ゆえに理論やシミュレーションは、ブラックホールを理解するための大切なツールなのである。

　この研究論文は『researchgate』に掲載されている。

追記：（2019/1/23）本文を一部訂正して再送します。

References:arxiv / inverse/ written by hiroching / edited by parumo

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