ブラックホールを破壊できるのか?― ファビオ・パクチ
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0:07 - 0:12ブラックホールは
宇宙で最も破壊的な天体です -
0:12 - 0:16ブラックホールの中心にある
特異点に近づき過ぎたものは -
0:16 - 0:19小惑星、惑星、恒星であろうと
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0:19 - 0:24その極めて高い重力場により
引き裂かれる危険性があります -
0:24 - 0:29接近してくる天体が
ブラックホールの事象の地平面を横切ると -
0:29 - 0:32消滅し 2度と現れることはありません
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0:32 - 0:36その過程で ブラックホールの質量に加わり
半径が増加するだけです -
0:36 - 0:39ブラックホールに
何を投げ込んだとしても -
0:39 - 0:41一切ダメージを与えることはありません
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0:41 - 0:44別のブラックホールをもってしても
破壊されることはなく -
0:44 - 0:472つのブラックホールは融合して
より大きいブラックホールになるだけで -
0:47 - 0:52この時 重力波として
エネルギーを少し放出します -
0:52 - 0:53所説ありますが
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0:53 - 0:58いつか遠い未来に宇宙は
ブラックホールだけに -
0:58 - 0:59なるかもしれません
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0:59 - 1:06それでも ブラックホールが破壊されるか
蒸発することがあるかもしれません -
1:06 - 1:07仮説が正しいなら
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1:07 - 1:10私たちは待つだけで良いのです
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1:10 - 1:111974年
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1:11 - 1:14スティーヴン・ホーキングは
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1:14 - 1:17ブラックホールが徐々に
質量を失っていくという説を提唱しました -
1:17 - 1:20ホーキング放射として知られる
この理論は -
1:20 - 1:26真空の量子ゆらぎという
確立した現象に基づいています -
1:26 - 1:27量子力学によると
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1:27 - 1:33時空のある点は 複数の可能な
エネルギー状態の間でゆらぎます -
1:33 - 1:37このゆらぎは 仮想粒子対の
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1:37 - 1:40連続的な生成と破壊により
引き起こされます -
1:40 - 1:44この粒子対は 粒子と 逆の電荷をもった
反粒子で構成されます -
1:44 - 1:49通常 2つの粒子が出現してもすぐに
互いに衝突して対消滅し -
1:49 - 1:51この際 全エネルギーは保存されますが
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1:51 - 1:57ブラックホールの事象の地平面のすぐ近くに
出現する場合はどうなるのでしょうか? -
1:57 - 1:592つの粒子が
ちょうど良い場所に位置していれば -
1:59 - 2:02一方の粒子はブラックホールの
引力から逃れられ -
2:02 - 2:04反粒子は
ブラックホールに落ちます -
2:04 - 2:08反粒子は
事象の地平面の内部にある -
2:08 - 2:10逆の電荷をもった
別の粒子と対消滅し -
2:10 - 2:13ブラックホールの質量は減少します
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2:13 - 2:15一方 外部の観測者にとっては
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2:15 - 2:19ブラックホールが脱出した粒子を
放射したかのように見えます -
2:19 - 2:25それ故 ブラックホールが
物質とエネルギーを新たに吸収し続けない限り -
2:25 - 2:30粒子1個ずついう
非常にゆっくりしたペースで蒸発します -
2:30 - 2:31どの位 遅いのか?
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2:31 - 2:37ブラックホールの熱力学という
物理学の一分野が答えてくれます -
2:37 - 2:42日用品や天体が
周囲に放出するエネルギーを -
2:42 - 2:44私たちは それを熱として捉え
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2:44 - 2:47その放出されたエネルギーを
温度の測定に用います -
2:47 - 2:49ブラックホールの熱力学は
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2:49 - 2:53ブラックホールの「温度」を
同様に定義することを提唱しています -
2:53 - 2:56理論によると ブラックホールの
質量が大きくなるにつれて -
2:56 - 2:58温度は下がります
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2:58 - 3:00宇宙最大のブラックホールは
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3:00 - 3:0610のマイナス17乗K(ケルビン)
のオーダー -
3:06 - 3:09つまり絶対零度に限りなく近い
温度を発します -
3:09 - 3:13一方 小惑星ベスタの質量を持つ―
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3:13 - 3:16ブラックホールの温度は
200℃近くにもなり -
3:16 - 3:21ホーキング放射により
冷たい外側の空間に向けて -
3:21 - 3:23大量のエネルギーを放出します
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3:23 - 3:25ブラックホールが小さくなるほど
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3:25 - 3:27燃えるかのように より熱くなり
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3:27 - 3:30より早く燃え尽きてしまいます
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3:30 - 3:31どのくらい短いのでしょうか?
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3:31 - 3:32息を殺す間もないくらいです
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3:32 - 3:37まず 大抵のブラックホールは
物質やエネルギーを -
3:37 - 3:41ホーキング放射よりも素早く
融合、吸収します -
3:41 - 3:45しかし ブラックホールが融合しなくなると
それが太陽と同じ質量のものであっても -
3:45 - 3:4910の67乗年かかり
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3:49 - 3:53完全に蒸発するには
現在の宇宙の年齢よりも -
3:53 - 3:55はるかに
長い時間がかかるのです -
3:55 - 3:59ブラックホールが
230トン程度まで小さくなると -
3:59 - 4:02あと1秒間しか存在できません
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4:02 - 4:04最後の1秒で
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4:04 - 4:07事象の地平面は
どんどん小さくなり -
4:07 - 4:11ついには 全エネルギーを
宇宙に放出します -
4:11 - 4:15ホーキング放射が
直接観測されたことはありませんが -
4:15 - 4:20天空で瞬間的に検知された
特定のガンマ線は -
4:20 - 4:23宇宙の黎明期に形成された
小さな原始ブラックホールの -
4:23 - 4:28最期の痕跡であると
信じる科学者もいます -
4:28 - 4:32最終的に ほとんど想像もできないほど
遥か遠い未来には -
4:32 - 4:36冷たく暗い宇宙が
残されるのかもしれません -
4:36 - 4:38でも ホーキングが正しいなら
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4:38 - 4:39そうなる前に
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4:39 - 4:44通常 恐ろしく 他の手段では
破壊されることのないブラックホールは -
4:44 - 4:48最期に栄光の輝きを放ち
消滅することでしょう
- Title:
- ブラックホールを破壊できるのか?― ファビオ・パクチ
- Speaker:
- ファビオ・バクチ
- Description:
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ブラックホールは、宇宙で最も破壊的な天体です。ブラックホールの中心にある特異点に近づき過ぎたものは、その極めて高い重力場により粉々になる危険性があります。所説ありますが、とても遠い未来には 最終的に宇宙がブラックホールだらけになるかもしれません。でも、ブラックホールのを破壊する方法はあるのでしょうか?ファビオ・バクチがその可能性を探求します。
講師:ファビオ・バクチ
監督:Provincia Studioこのビデオの教材: https://ed.ted.com/lessons/can-a-black-hole-be-destroyed-fabio-pacucci
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:49
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