宇宙検閲官仮説

宇宙検閲官仮説



宇宙検閲官仮説は、一般相対性理論に関連する重要な概念であり、ロジャー・ペンローズによって1969年に提唱されました。この仮説は、宇宙に「裸の特異点」と呼ばれる特異点が自然に存在しないとする予測に基づいています。特異点とは、物理法則が破綻する特殊な点であり、一般相対性理論の解として現れることが知られていますが、ペンローズの仮説は、この特異点が外界に影響を及ぼさないように何かのメカニズムで隠蔽されている可能性があるというものです。

背景



アインシュタインの方程式は、特異点が生じることを予測しています。しかし、特異点の多くは事象の地平面の内側に存在するため、外部の観測者にはアクセスできず、物理的な問題を引き起こすことはありません。例えば、ブラックホールの解として知られるデータの中には、事象の地平面の外に特異点がある場合があり、これが裸の特異点として知られています。これらの特異点が存在することで、その周辺の物理過程を理解することが極めて困難になります。

裸の特異点が外部に露出し、その影響を受ける場合、過去の事象を予測することができないという深刻な問題が生じます。このため、ペンローズは何らかの物理法則が裸の特異点の形成を禁止していると考え、宇宙検閲官仮説を提案しました。彼の提案は、当初は明確な定義を持たず、研究者がさらなる明確な理論を模索するための出発点となりました。

弱い宇宙検閲官仮説と強い宇宙検閲官仮説



この仮説はさらに2つのバリエーション、すなわち弱い宇宙検閲官仮説と強い宇宙検閲官仮説に分類されます。


これらの仮説が成立するならば、物理学の基本理論に基づいて、自然界に存在する定常なブラックホールはカー・ニューマン解に限られることが導かれます。

5次元宇宙での検討



2016年、コンピュータシミュレーションを通じて、5次元の時空においては、特異点の存在が異なる結果をもたらす可能性が示りました。具体的には、漸近的に平坦な時空に環状ブラックホールに対する摂動を加えると、裸の特異点が現れる可能性があることが判明しました。この発見は、高次元の宇宙では弱い宇宙検閲官仮説が崩れることを示唆しています。

参考文献



関連項目



宇宙検閲官仮説は、時空の特異性が私たちの宇宙理解にどのように影響を与えるかを探求する意義ある理論です。今後の研究がこの仮説の理解をさらに深めることを期待しています。

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