超越高校物理！ブラックホールが発見された！｜熊本の塾長コンサルタント
こんにちは。熊本の勉強戦略コンサルティング指導塾、ブレイクスルー・アカデミー代表の安東正治です。
ついにブラックホールが写真に収められる日がやってきました！「え？ブラックホールってあるって分かってたんじゃないの？」と思われるかも知れませんが、これまで存在があることは「間接的な」データで知られていたとは言え、それが「視覚的に」あるとされた(つまり発見された)のは今回が実は初めてのことなのです。
そこで今回は超越高校物理レベルですが、この人類の大きな一歩についてお話していきたいと思います。
ブラックホールが発見されたってどういうこと？
そもそも、今までもブラックホールは有るものとされてきて馴染みのある存在だったものですが、今更発見されたと言われてもちょっとスッキリしませんよね。でも、ここまで来るのに人類は正に100年以上も掛けて来たのです。
最初にブラックホールの存在が示唆されたのは1916年。アインシュタインの解明した一般相対性理論の究極解として、光すらも出てこれないような超重力場が存在するとされ、ブラックホールが初めて数式上に姿を現しました。
その後あらゆるデータを解析することで、どうやら数式で存在が示されたブラックホールなるものは実在する”らしい”と分かってきます。しかしそれはあくまでも「このデータからそう言える」というものに過ぎず、それこそ人間よりも大きな足跡、住処の痕跡、村人の目撃証言等から「どうやらビッグフットはいるようだ」「それは疑いようはない」と結論付けていたようなものです。要するに「有ると信じられていた」ということになります。
しかしこれがついに写真に撮られたわけです。「はい、これがブラックホールです」とその姿を視覚的に示すことができた初めての瞬間だったということです。
人類の歴史は、まず数式に現れます。かつては「陽電子(プラスに帯電した電子)が有る」ということが数式で導かれた時には、「いやいや、電子はマイナスじゃん」と皆思っていたものです。しかしディラックの仮説はついに観測によって証明されました。「ほら、有るじゃん」と目の前に持ってこれて「証明終わり」です。これが今回のブラックホールにも言えます。「BHの存在証明が終わった」のです。
ブラックホールの発見が意味するもの
もう少し詳しくお話をしていきますと、そもそもアインシュタインが一般相対性理論で証明した内容が重要になります。彼がその方程式で証明したのは、「重力が周辺の時空間を歪ませる」というものでした。特に宇宙には、大きな質量を持つ惑星がたくさんありますし、大きな質量の惑星は、その質量の大きさに応じて大きな重力を持ちます。そういった惑星(の重力)は周辺の時空間を歪ませることで、光の進行方向すらも曲げてしまうということを彼は言ったのです。
これが実際に、地球から見ればその惑星の後ろに隠れて本来見えないはずの星の光が、地球で観測されてしまったことをきっかけに証明が行われました。重力が光の進行方向すらも曲げてしまう、ということが現実に起こることが証明されたのです。
ここにさらに踏み込んだのがカール・シュバルツシルト。彼はアインシュタインの導き出した一般相対性理論の究極的な形として、光が抜け出すことすらできないような超重力があることを数式の中から示しました。光は観測の要です。私たちは反射光を観測のツールとして使っているので、超重力のせいで光が抜け出せないということは観測できない闇ということになります。さらに言えば超重力は球体をしているはずで、そこにまるで穴が空いているように光を飲み込んでしまう形状から、シュバルツシルト解で導き出されたその存在を「ブラックホール」と名付けました。
ブラックホールが注目されるもう一つの理由は、このブラックホールの有する特徴が、あるものと酷似しているからです。それは「宇宙の始まり」です。
宇宙の始まりは、無の空間にあった小さな点のようなものだったとされています。その大きさ、わずか10の-34乗cm。途方もなく小さな点です。1cmの1兆分の1の、1兆分の1の、さらに10億分の1。その中に、今ある宇宙の全てが詰まっていたことになります。
この後インフレーションが起き、さらにビックバンが起きて宇宙が腫れ上がり、それがダークマターのエネルギーを以って加速的膨張を続けているというのが、今の宇宙に関する見解です。
さて、超小さな点の中に、今宇宙に存在する全てが詰まっていたとすれば、相当な超重力がそこにはあったと推定できます。それはおそらくブラックホールの比ではありませんが、その形状は正にブラックホール。つまり、ブラックホールの存在を詳しく知ることは、宇宙の始まりを解明する大きなヒントになるのです。だからブラックホールの存在証明に対する人類初の功績がこれほどまでに注目されるわけです。
高校物理のその先の世界
これは間違いないことですが、ブラックホールの原理が入試で問われることはありません。あって時事問題でしょう。それにブラックホールの存在証明が完了したとは言え、それが私たちの生活にダイレクトに何かをもたらしてくれることは近いうちはないでしょう。それこそ、もしこのBHの証明の先に反重力のヒントがあるようなら、それは私たちの生活を根本から覆す技術に繋がるのでとんでもないことですが。
その可能性はあります。「ジェット」の存在です。今回のBHの発見で唯一「次の課題だ」と言われたのが、このジェットの存在でした。光すらも抜け出せないような超重力から、外に吹き出すジェット噴射が観測されているのです。明らかにおかしな現象ですよね。それほどまでの強烈な重力を振り切って外に飛び出せるということは、反重力に関わっていてもおかしくない。電子がマイナスだけでなくプラスもあったように、素粒子が常にペアを持つように、この世に存在するものは大抵は相反する何かとセットになっているものです。N極とS極、男性と女性、作用と反作用。であれば重力と反重力も十分あり得る世界です。
私たちにとってSFとされていたものが、どんどん実現しています。ディズニーシーにもアトラクションがある『海底二万里』の作者ジュール・ヴェルヌはかつてこう言いました。
「人間の想像するものは、現実の域を超えない」
ナポレオン・ボナパルトとは違った側面から語った「この世に不可能はない」というメッセージですが、私たちの想像するものは必ず実現するものだとする彼の言葉に、今回のブラックホールの存在証明がマッチして感じられるのは私だけではないはずです。
将来を超えていく学びを
彼の言葉を少し変えれば「願ったことは実現できる」とも取れます。そしてここに私は「この世は解釈が全てだ」という言葉で行き着きました。結果は行動から導かれ、行動は認識によってもたらされ、認識は解釈によって形作られる。だからこそ、解釈がこの世の全てで、私たちの世界は私たちの解釈によって作られているということです。
これだけ聞くとスピリチュアルな感じがしますが、私はあくまでも現実主義の脳機能の話としてこの言葉に確信を持っています。勉強を苦しいものだと解釈すればそういうものになるし、成績を上げることなんて自分には造作もないことだと思えばそう行動するようになるというのが、人間科学的に成立すると考えているのです。勿論、それを理論だけにせず具体的な方法まで含めてコンサルするからこそ、結果に繋がっていくわけですが、とにかく問題演習をひたすら繰り返すだけの不毛な勉強法に比べればはるかに健全で、かつ効果的なアプローチだと考えています。
今回人類史上初めて、そしてアインシュタインが提示した一般相対性理論の証明を100年かけて達成したのが日本人だったというのは嬉しい現実です。これからの世界は宇宙の膨張だけでなく人類の進化もまた加速度的なものになっていきます。お子さまの将来は、誰もが予測できないレベルでやってくるのです。そんな20年後30年後の将来を生き抜く力を育てるのが、当塾ブレイクスルー・アカデミーの理念です。
将来を超えていく学びを共有させていただきたいと思っていますので、ご興味ある方は是非お気軽にお声掛け下さい。お待ちしております。
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