物理の法則から見たブラックホールの存在とは

 
ブラックホールはおよそ100年ほど前に、世界的な物理学者であるアルベルト・アインシュタインが唱えた「相対性理論」の中で、「理論的には存在する事象」としてまずは社会に認識されました。

かいつまんでいえば、慣性系（ガリレオ系ともいわれています）と呼ばれる「慣性の法則が成立する座標軸」、つまり「あらゆる物体は、外部からの力がかからない限りにおいては、静止している物体は静止状態のまま維持されて、逆に運動をおこなっている物体は（等速直線）運動を続ける」という原則と、「光の速度が不変である」という原則をもとに、物体の動きを法則化したものが「相対性理論」なのですが、物体の質量や重量と光の速度の関係が崩れた場合、いいかえれば「重力が光の速度に並んだ場合」にブラックホール的な事象が発生することが、理論上ありうると発見したのがアインシュタインでした。

発見から100年、ブラックホール実在についての検証は、どこまで進んでいるのでしょうか。

理論の世界と実在の物質の世界

ブラックホールが理論上存在しうるということと、物理学的な理論、さらには「ブラックホールが存在するために必要な構成要素」は、非常に密接な関係性を持っています。

身近な例でお話しますと、電車の中で、床に落ちている空き缶が、人が意図的に何らかの力を与えなくても、電車の動きにあわせてひとりでに動き出したり、ドアや電車の車体にぶつかって静止したりといったことは、誰でも目にしたことがあるかと思います。これは、物体には何らかの力がかかっており、なおかつある一定のバランスを持って静止しているのであり、人が直接的な力を加えずとも、静止状態から何らかの力が影響して動き出すということを示しています。

こういったことが、物理的に存在しているあらゆる事象に対して起こっており、この法則は太陽や地球、太陽系のほかの惑星、地球の近くに存在している月といった存在についても例外なくあてはまることであり、さらにそれらは目に見える事象であることから、物理の法則には、光についても何らかの関連性があることがわかります。

ブラックホールの構成要素

ブラックホール的なものの見方は、こうした「物理の法則」の中から発見されたものなのです。物理的な要素であるということは、工業製品や食品、自然の造形物、惑星などを含めたあらゆる物質は、なんらかの構成要素を持って存在していることに他なりません。ブラックホールも然りなのです。

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