人は安全にブラックホールの中に入ることは可能なのか?
人は安全にブラックホールの中に入ることは可能なのか? / Pixabay

 光すら逃げることができないブラックホールの内部は、今の私たちにはまったく未知の領域だ。真理を追求する科学者ならば、どうにか中に入って内部の様子を観察したいと願っているだろう。

 さて、そんな命知らずの科学者がいたとして、本当にわざわざブラックホールに入りて、内部を観察するなんてことができるのだろうか?

 アメリカ・グリネル大学のレオ・ロドリゲス助教とシャンシャン・ロドリゲス助教が、『The Conversation』で、そんな無謀な挑戦について考察している。
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恒星ブラックホールと超大質量ブラックホール


 一口にブラックホールというが、この宇宙には様々な種類のものが存在している。ちょうど原子の周りにある電子や陽子がさまざまであるように、ブラックホールの大きさや電荷もまたさまざまで、中には回転しているブラックホールもある。

 が、レオ・ロドリゲス助教とシャンシャン・ロドリゲス助教は、今回の話をする上で、ざっくり2種類にブラックホールを分類している。

 1つは「恒星ブラックホール」だ。回転しておらず、電気的に中立(正の電荷も負の電荷もない)で、太陽くらいの質量を持つ。

 もう1つは、「超大質量ブラックホール」だ。こちらは太陽より数百万倍から数十億倍も重い。

 この2種類のブラックホールは、質量以外にも、中心(特異点)から「事象の地平面」までの距離、つまりは半径の点でも違いがある。

 事象の地平面とは、あらゆるものが二度と戻れなくなる境界のことだ。ここを越えてしまえば、光ですらブラックホールの重力から逃げることが不可能になり、既知の宇宙から永遠に姿を消すことになる。

 事象の地平面の半径は、ブラックホールの質量で決まる。太陽くらいの質量(1太陽質量)のブラックホールなら、たった3.2キロくらいだ。

 それとは対照的なのが超大質量ブラックホールだ。たとえば天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールは400万太陽質量を持つが、その半径は1170万キロ、すなわち17太陽半径となる。

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i超大質量ブラックホールと降着円盤の想像図 credit:public domain/wikimedia

ブラックホールに近づくとどうなるか?


恒星ブラックホールだと死んでしまう
 半径が小さな恒星ブラックホールの場合、理屈の上では、事象の地平面を越えることなく、その中心までかなり接近することができる。

 しかし中心に肉迫できるために、人体にかかる引力は、頭と爪先で1兆倍もの差が出ることになる。このために人体はスパゲッティのように長く引き伸ばされ、普通の人なら死んでしまう。

超大質量ブラックホールなら進入可能
 その反対に超大質量ブラックホールの場合、事象の地平面に到達したとしても、その中心までは相当距離がある。そのために、頭と爪先にかかる引力にはほとんど差がない。

 これなら人間スパゲッティになることなく、生きたまま事象の地平面を通過し、ブラックホール内部に進入できることだろう。

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ブラックホールに落ちて、ブラックホールの地平線に近づきながら引き伸ばされている人
credit:Leo Rodriguez/Shanshan Rodriguez/CC BY-ND

 これまでに観察されてきたブラックホールのほとんどは、ガスや塵、近づきすぎた星々などでできた高温の円盤によって囲まれている。これを「降着円盤」というのだが、熱く混沌としたこの領域は人間にとってはかなり危険なところだ。

 だから安全に進入できるブラックホールは、ただ大質量なだけではダメで、周囲の物質を飲み込んでいない完全に孤立したものということになる。

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超大質量ブラックホールなら、生き残る可能性あり
credit:Leo & Shanshan Rodriguez/CC BY-ND

例え入れたとしても帰ってこられるわけではない


 さて、そんな観察にぴったりのブラックホールが見つかり、いざそこにダイブする覚悟を決めたとする。

 だが、せっかく捨身で事象の地平面の内側を観察することができたとしても、その知識はそこに身を投じた者だけのものだ。

 事象の地平面を越えた先は、光ですら二度と戻ることができない世界だ。無事に進入できた人間は、その情報を外に伝えることができないので、ブラックホールの外側にいる者たちにとってはないも同然だ。

 それでも1人の科学者としては、誰も知り得なかった真理に触れて満足できるのではないだろうか?

References:Could a human enter a black hole to study it?/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 20:33
  • ID:wZRbWl.q0 #

>>例え入れたとしても帰ってこられるわけではない
ここ大事。

2

2. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 20:36
  • ID:aCHGug.00 #

Mr.バイエンスの出番です
最近なんかやってたな

3

3. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 20:55
  • ID:yxDeB9En0 #

えっとつまり「普通死ぬし仮に好条件が揃いまくっても行き来は無理、片道切符は変わらずで叡智を抱えたままそこで死ぬ」?
なるほど映画の様にはいかないか

4

4. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 20:55
  • ID:RYlP9mv00 #

いってらっしゃいとしか言えない

5

5. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 20:59
  • ID:i2pqifUm0 #

息子「ちょっとブラックホール散歩してくるー」
母「夕飯までには帰ってくるのよー」
息子「はーい」

いつの日かこういう時代が…

6

6. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 21:03
  • ID:gU9cJoUf0 #

穴があったら入りたい

7

7. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 21:07
  • ID:WHmLeRhS0 #

「光すら」って表現がいっつも引っかかるんだよな。
それなりに相対性理論とかはわかってるつもりだけど
光が伝えるのはあくまで(人間が観測できる)情報であって、
事実ブラックホールに落ちた物質が消えてなくなるわけでもないのに。

8

8. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 21:15
  • ID:YTM..Oft0 #

回転してるブラックホールって簡単に言うけど、
いったい何が回転してるんだろう

9

9. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 21:19
  • ID:Gep7asxw0 #

今なかにいるけどwifiあって普通に快適で結構人もいるよ

10

10. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 21:23
  • ID:4rBkFoz90 #

内部は幾何学的な空間になってて過去の娘にメッセージを送る

11

11. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 21:35
  • ID:ep67QkDu0 #

>>10
本が勝手に落ちた

12

12. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 21:37
  • ID:ep67QkDu0 #

クリスタルスカルに知識を望んだり
人体錬成でもすれば
真理にたどり着けるかも

13

13. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 21:40
  • ID:yQ9rYJ680 #

※10
一昨日見たぞ

14

14. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 21:44
  • ID:X.RaB8Zl0 #

インタステラーみたいに本棚の裏に繋がってるんだろ

15

15. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 21:51
  • ID:SF.qIbj.0 #

ブラックホールってお風呂の排水口と同じような感じだと思う。

16

16. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 22:02
  • ID:lpFMIc0u0 #

※8
目がまわっている

17

17. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 22:25
  • ID:YI7yaa0X0 #

あまりヒットはしなかったけれどブラックホールってタイトルの映画けっこう好き

18

18. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 22:28
  • ID:n9lu4WIq0 #

理化学研究所の新理論によると事象の地平面も特異点もなく地面があるらしい

19

19. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 22:39
  • ID:DXx.f7uK0 #

今そこにある「マリアナ海溝最深部」程度の圧力ですら難儀してるのに
ブラックホール侵入の可否をどうこう言う段階じゃない

20

20. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 22:39
  • ID:iECJSqMu0 #

こう言う話でいつも思うのだが・・・だからそこまでどうやって行くんだよw
銀河の中心そばまで来たとしても、ブラックホール中心まで光の速さで何百年もかかってりゃ
その間に死ぬだろがw

21

21. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 22:47
  • ID:GR96..n90 #

※3
地球ごと飛び込めばみんなで知識を共有できるよね?

22

22. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 22:56
  • ID:ktEitacL0 #

たぶん、ブラックホールの中には、人類の役に立つ物は何も無いと思うな。

23

23. 匿名処理班

  • 2021年02月08日 23:09
  • ID:0wbUpbJ40 #

※17
骨組みの中に居住スペースが嵌ってる様な、
あの宇宙船のデザインが結構斬新でしたね。

24

24. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 00:10
  • ID:S8hmQ8jW0 #

宇宙大好きになり十数年、現在40歳。
ブラックホールで死ぬのが夢なのですが、あと4〜50年で叶うかなぁ…

25

25. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 00:25
  • ID:IVTlgFL00 #

仮に、人間と同じサイズのブラックホールであれば、
ブラックホールに入るというより、単に融合と言える。

26

26. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 01:08
  • ID:BuR.vBv60 #

重力は速度で打ち消せるから光の速さで移動できる宇宙船があればブラックホールの中にも行けるんじゃない

27

27. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 04:58
  • ID:.kWn0Akm0 #

そこへ行くための技術を作る方が先というね
しかも遥か高い壁だ

28

28. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 05:38
  • ID:MwO8yoAe0 #

不可能です

29

29. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 08:43
  • ID:uVZ8YmHW0 #

イバリューダーのフラグだな

30

30. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 09:14
  • ID:uPT54flZ0 #

内部に侵入はできても、観察ができないのではないかと思いました。光が帰ってこないのですから

31

31. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 09:28
  • ID:hJu4xEWm0 #

安全に入ることはできるが出ることはできない、てオチじゃねえだろな

32

32. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 11:30
  • ID:gt8Rc.450 #

アンドロメロス「コスモテクターがあれば一応棲めます」

33

33. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 11:50
  • ID:oaTwYJRc0 #

※24
「ブラックホール葬」はハードルが高すぎるので「太陽葬」で我慢してください。(火葬の一種か?)

34

34. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 12:07
  • ID:gQxQ.tlJ0 #

>>24
宇宙空間で死んでみたいw身体はガスを伴って腐敗するのか否か気になる。
今まで誰か居るのかな、宇宙船とかじゃなく宇宙空間で最期を迎えた人。

35

35. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 12:29
  • ID:.PR.vxcB0 #

>>19 20
だから思考実験だと何度言ったら

36

36. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 13:11
  • ID:YX6afm3b0 #

※20
そりゃ、静止系の中にいれば時間の進みは変わりませんからね。
でもウラシマ効果の一つに、高速で移動すると静止系に比して移動体の方の時間の進みが遅いというのがあります。それは光速に達すると移動体の方の時間が進まなくなるわけで、光速に近い速度で移動すると移動体では三日なのに銀河の中心に到着できるやもしれません。ま、その間に静止系に住んでいる私らの時間では五万年ほど経過しますけどねw
どうやって加速するか、どうやって減速するかってのを脇に置いておけば、理論的には可能です。

ウソ臭いと思ったあなた。ミュー粒子というのは 50 万分の一秒(光の速度で 600m くらい)しか寿命がないのに、大気中で宇宙線からできたミュー粒子は地表まで届くことあります。これは非常に光速に近い速度で移動しているため上に書いたリクツで寿命が延びて 6000m くらい移動できるくらい寿命が延びます。この辺の実験の解説がインターネットにいっぱいあるので、「ミュー粒子 寿命測定 計算」くらいの用語でググってみましょう。

記事の話はなかなか興味深く、個人的には大半径のブラックホール(当然大質量)なら、潮汐力の差が小さくて安心して突入できると期待してますw 帰ってこられないけどねー💛

37

37. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 13:49
  • ID:f1G3PT5X0 #

※30
鋭い。
考えてみると、事象の地平面内部ではすべてが特異点に向かって落ち込んでいくんだから、目や観測機に入ってくる光は自分より後ろの光だけかな。

38

38. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 15:00
  • ID:LQZwSsL.0 #

アビスだな(´・ω・`)

39

39. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 15:50
  • ID:4742Yyqz0 #

※8
何がって
ブラックホール(球体)が回転してます
ブラックホールは穴じゃなくて物体ですよ

40

40. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 15:59
  • ID:9zJgnJmf0 #

※24
太陽系から比較的近い距離に見つかれば不可能ではないかもしれない。どうせ宇宙空間のほとんどは何もない真空なので、単に他の恒星系に落ちない軌道でブラックホールめがけて遺体を撃ち込むのはあまり難しくないと思う。お亡くなりになってから、実際にブラックホールに吸い込まれるまで何万年って単位で時間がかかるのさえ許容できるならねw

41

41.

  • 2021年02月09日 15:59
  • ID:9zJgnJmf0 #
42

42. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 17:46
  • ID:uPT54flZ0 #

※31
できません。

43

43. 匿名処理班

  • 2021年02月09日 20:36
  • ID:qu7EVJyE0 #

光も出られないんじゃブラックホールの中は超眩しいんだろうか
まあ、そこに未知の世界が広がってるか、ビルから地面に落ちていくのと変わらないのかは飛び込んだ人しか分からないな

44

44. 匿名処理班

  • 2021年02月10日 01:50
  • ID:8sI4SDm10 #

みんなテキトーだな…
本文読まずにコメントしてる奴までいるし…

45

45. 匿名処理班

  • 2021年02月10日 07:02
  • ID:eG8qluFf0 #

※24
恒星ブラックホールなら全身の関節抜かれて引き延ばされるスペース・トーチャーラック
大質量ブラックホールなら真っ赤に焼けたガレキの渦で擦り潰されるスペース砂利洗い機
_人人人人人人人_
> 選べる拷問 <
 ̄Y^Y^Y^Y^Y^Y ̄

46

46. 匿名処理班

  • 2021年02月11日 03:13
  • ID:m8wwjd7d0 #

>>15
昔NHKのサイエンスzeroで、ブラックホールは例えるなら平面に張ったパンスト生地(宇宙空間)に、ピンポン玉くらいの鉄球落とした感じって言ってた
そこだけ重さ(重力)掛かってて、周りの物は回転しながら吸い込まれて行く
多分厳密には違うんだろうけど、イメージはしやすかった

47

47. 匿名処理班

  • 2021年02月11日 03:16
  • ID:m8wwjd7d0 #

>>30
きっと何かは「ある」んですよね
「ある」けど、人間が光の反射以外で物質を観測する方法が発見されないと今の所何も分からないっていう

48

48. 匿名処理班

  • 2021年02月12日 18:39
  • ID:dSzrKHpm0 #

※43
仮に人が生きたままブラックホールの上に立てても
光は人の目の高さまで上がってこれなくて眩しくはないのでは

49

49. 匿名処理班

  • 2021年02月13日 17:44
  • ID:YVrF.zor0 #

ブラックホールがあるなら、逆に外に吐き出す、仮にホワイトホールがあるとしたら、そこから出られる可能性は?とはいえ、何光年も続いていたら、出る前に結局は死ぬけどね。

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