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ブラックホールはあなたの過去を消去することができるでしょうか？あなたを形作るすべての記憶、すべての詳細を消し去ることができるでしょうか？これは、ブラックホールの狂気のパラドックスに遭遇する際に探求する狂った疑問の一つにすぎません。ブラックホールは物質を閉じ込めるだけではありません。情報も閉じ込めるのです。これこそが、ブラックホールを私たちの宇宙の最大の謎の一つにしているのです。
ブラックホールは物理学と現実についての私たちの根本的な理解に挑戦してきます。私たちが世界について知っているすべてのことが、その謎めいた性質に直面すると破綻してしまうのです。今日のゲストであるマーカス・チャウは、ブラックホールの歴史を追跡することに長年を費やしてきました。科学だけでなく、これらの驚異的な空間と時間の巨獣についての知識と洞察を私たちに与えてくれた優秀な科学者たちの歴史もです。
第一次世界大戦の塹壕で走り書きされた方程式から1970年代に消失した暗黒星まで、マーカスは発見から理解への旅路を、私たちがこれまでに知っていることとまだ知らないことすべてについて案内してくれます。彼の最新著書『すべてにひび』は、ブラックホールがばかげた幻想から、おそらく私たちの現実全体を形作る最も根本的な現象へと変化した驚くべき物語を語っています。さあ、マーカス、始めましょう。
間もなく、ブラックホールが実際に創造者なのか、新しい宇宙の子宮として機能する一種の力なのか、確実に私たちのような太陽系の子宮として機能するのかを尋ねたいと思います。しかし最初に、誰もが始める場所から始めましょう。ブラックホールを世界の破壊者として。ブラックホールを宇宙で最も恐ろしい天体にしているものは何でしょうか？
そうですね、ブラックホールは重力があまりにも強く、光でさえ逃げることができない宇宙の領域です。そのため、物質を容赦なく吸い込むという評判があります。そして、これは過去一世紀にわたって物理学者と天文学者が犯した大きな間違いでした。彼らはブラックホールが単に物質を吸い込むだけだと考えていたからです。ブラックホールは黒いのです。宇宙の黒さと同じで、実際には見ることは不可能だと考えられていました。
しかし実際のところ、最も印象的な特徴の一つは、まず第一に、私たちが宇宙で知っているブラックホールは、創造における最も明るい天体のいくつかを含んでいることです。つまり、黒いどころではないのです。ブラックホールの穴に物質が消えていくのをかろうじて見ることができますが、最も印象的な特徴はしばしば物質が出てくることです。しばしば巨大な物質のジェットに沿って、それらは数百万光年にわたって銀河を貫いて突き出しています。
ですから実際のところ、物質を吸い込むという概念は、確かに吸い込みはしますが、実際にはその描像に反抗しているのです。そしてそれは基本的に、ブラックホールが環境に埋め込まれているからです。物理学者と天文学者は、ブラックホールが孤立しているため黒いだろうと仮定していました。
しかし実際には、宇宙のほとんどすべてのものが環境に埋め込まれています。ほとんどの星は連星です。太陽が孤独な星であることは、かなり珍しいことです。とても珍しいのです。そして環境に埋め込まれ、伴星を持ち、周りにガスや塵を持つことで、すべてが変わってくるのです。
これにより、これらの天体はブラックホールであるにもかかわらず、実際には信じられないほど明るくなるのです。あなたの文章について本当に気に入ったことが一つあります。私はいつもあなたの文章が好きですが、この本については、あなたがスパゲッティ化現象のようなポップカルチャーの神話から方向を逸らしていることです。はい、あなたはそれについて言及しています。もちろんそうしなければなりません。
それは自然の法則ですからね？しかし、あなたは本当に厳しい事実と物理学に入り込んでいきます。あなたの科学的訓練と過去の著書のためでもあるので、それは驚くべきことではありません。そして本について言えば、私は番組では決してやってはいけないとされていることをやるのが好きです。それは「表紙で本を判断する」というコーナーです。
実際、私はオーディオブックを購入し、5つ星のアスタリスクで評価しました。それ以下では不十分でしょう。リチャード・ドーキンスからの賛辞がそれが十分に受けるに値すると示しています。素晴らしい本です。そして私の子供たちのお気に入りの天体物理学者の一人でもある、同じくブライアンという名前のブライアン・メイから、マーカス・チャウへの賛辞もあります。
これ以上求めることはできません。これが裏表紙ですが、表表紙、タイトル、サブタイトル、そしてこの神秘的で巨大で美しい表紙アートについて判断してください。気に入っていただけて嬉しいです。しかし、私は二つのタイプのブラックホールがあることを指摘すべきです。理論的なブラックホールがあります。これらはあなたが話しているもので、非常に重要です。なぜなら、私たちの物理学の主要な理論がブラックホールで衝突するからです。微視的世界の理論である量子論、大きなものの理論である一般相対性理論、そして熱の理論である熱力学です。
これらは衝突し、融合していません。同じ領域で異なることを予測するのです。これは物理学者にとって金の掘り出し物です。なぜなら、理論が破綻していることが示された時、アインシュタインの軌道の理論がブラックホールの中心で破綻する時、私たちはより深く、より良い理論を探すよう促されるからです。
つまり理論的なブラックホールがあり、もちろんスティーブン・ホーキングの名前がそれらと関連しています。そして実際のブラックホールがあります。これらは私たちが実際に宇宙で発見したブラックホールです。私の本は本質的に実際のブラックホールについてです。信じられないことに、それらは存在するだけでなく、比較的一般的であり、あなたがイントロで言ったように、今日私たちがこの会話をしていることに役割を果たしているのです。
私はブラックホールの本質を本当に理解する必要があります。それらは本当に、情報を永遠に隠し去る宇宙の金庫なのでしょうか？それとも回復不可能なまでに情報を粉砕する宇宙のシュレッダーなのでしょうか？あなたはどう考えますか、優れた大衆化者であり説明者として？これらのことをどう考えますか？それらのパラドックス的な性質、ホーキング放射、情報パラドックス、ファイアウォールについてどう考えますか？これらの天体がそれ自体で魅力的であるにもかかわらず、それらが提起する多くのパラドックスによってさらに魅力的になっていることについて話してください。
それらは確かにパラドックス的です。私が言ったように、宇宙の実際のブラックホールはパラドックス的です。なぜなら、それらは黒くないからです。それらは落下する物質とその摩擦のために非常に明るいのです。宇宙のすべてのものが回転していることが判明しているからです。地球は回転し、銀河は回転しています。つまり、物質はブラックホールに直接落下するのではなく、排水口を流れる水のようにそこへと渦を巻いて落ちていくのです。摩擦によってそれは数百万度まで加熱され、これが輝く原因なのです。
しかし、私はブラックホールが物理学全体で最もシンプルな天体であることを指摘すべきです。私たちが知る限り、空間と時間以外の何物でもないからです。恒星質量ブラックホールは、星がその生涯の終わりに来た時に形成されると言うべきでしょう。燃料が尽き、外向きに押す熱を生成するために燃やす燃料がなくなると。
重力が星を押しつぶし、私たちが知る限り、それを特異点と呼ばれる点まで押しつぶします。そして単に、私たちが知る限り星は実際に消滅し、時空の構造における底なしの穴だけが残されるのです。これがアインシュタインの描像です。アインシュタインは重力が実際には時空の曲率であることを実現しました。
私たちはそれを視覚化することができません。それは四次元のものだからです。だからこそアインシュタインの天才性が必要だったのです。星が崩壊した後に残されるのは、光でさえ実際に這い上がることのできないこの底なしの穴だけなのです。しかし、あなたはホーキング放射について話しました。
多くの人がこれに当惑します。1974年にホーキングは、実際にブラックホールが光ることを実現しました。それらは温度を持っています。それらは熱力学的な天体であり、ホーキング放射と呼ばれるもので光るのです。それは外向きに流れ出します。そして人々はしばしば当惑します。「確実に、ブラックホールは何も出てこないことで定義されているのではないか」と言うのです。
さて、ホーキング放射はそれらから出てくるのではありません。それはブラックホールの境界のすぐ外側の真空中で作られるのです。私たちは一種の球形の膜を定義します。これは事象の地平線と呼ばれる想像上の膜であり、落下する光と物質の無帰還点です。ホーキング放射は外側で生成されるのです。
しかし、私はあなたが尋ねている質問、リーを知っています。物理学では、私たちが知る限り、情報は決して破壊されません。これは私たちの物理法則にとって非常に基本的なことです。そして問題は、もし巨大な星が何もないところまで縮小し、時空における一種の底なしの穴だけを残して消失するとしたら、その星を記述していた情報はどうなったのかということです。星を記述するためには、どの原子がどこにあるか、その電子がどこにあるかを教えるために、膨大な量の情報が必要になるでしょう。信じられないほどの量の情報だと想像できるでしょう。
実際の事象の地平線は完全な球体ではなく、おそらく微細構造を持っているのです。もし非常に小さなスケールでそれを拡大したとすると、それが見えるでしょう。それは一種の山状になっています。そしてこれが実際にホーキング放射に印象を与えるのです。
ちょうどあなたの声が、あるいはもしあなたがラジオにいるとすると、あなたの声をリスナーに送信するキャリアウェーブ、電波に印象を与えるように、この種の微視的な地形が実際にホーキング放射に印象を与えるのです。そして、元の星を記述していた情報がこの微視的な地形に記録されているのです。
これが一つの可能な方法です。私は、これがおそらくコンセンサスだと思います。あなたは天体物理学者ですね、ブライアン。この素晴らしい本には展開すべきことがとても多くあります。私はオーディオ版をお勧めします。作者の声を聞くのがいつも好きだからです。あなたはオーディオブックを録音しませんでしたが、アメリカ人の耳には、あなたのように聞こえるほど十分に近いです、マーカス。
それは素晴らしく作られていると言わなければなりません。印刷された本も同様です。私は以前にオーディオブックを録音したことがあるので、それについて尋ねられなかったのか、本当に楽しんだでしょう。私は、あなたもやったことがあるに違いありません。はい、やりました。私は友人のカルロ・ロベリやその他の人たちとガリレオの世界系についての対話の7、8時間分をやりました。そう、私たちはやりました。
私たちは実際にガリレオの史上初のオーディオブックを録音しました。最後に録音した時、それは録音スタジオで2日間で、3日目に1時間が残っていました。私がこのスタジオの録音スタジオに入った時、彼らは言いました。「昨日8時間録音した時、背景に説明のつかないヒスノイズがあって、もう一度録音していただけませんか？」と。私はスタジオに10時間いて、全て終わったと思っていたので、最後は言葉を失いました。
しかし、明らかに炭鉱で働くことや、第一次世界大戦の塹壕で方程式を書くことのようなより困難な仕事もあったでしょう。あなたのオーディオブックを録音することや、本を書くことよりも。すぐに、次の偉大なブラックホール発見が何になるかを尋ねたいと思います。それが理論、観測、実験のいずれであろうと、量子重力のブレークスルーからいわゆるマルチメッセンジャー天文学、まだ夢にも思わない観測まで、範囲は様々です。
しかし、まず私たちがどこに向かっているかを本当に理解するために、そもそもブラックホールについての私たちの理解にどうやって到達したかを見なければなりません。これは人間の物語でもあるからです。宇宙の怪物や時空の裂け目についてだけではなく。そしてそれには、カール・シュヴァルツシルトやスブラマニアン・チャンドラセカールなど多くの人々が関わっています。
これらのキャラクターすべてを研究する中で、最も同情的、あるいは哀れなのはどれでしょうか？多くの悲しみがあり、放蕩があり、いや悪だくみと言いましょうか、いくつかの悪質なキャラクターによる悪だくみが伴っています。注目を集めるために天文学における代表不足グループの無視も含めて。
発見の歴史、理論的予測、そして現在私たちが持っている理解に導いた実験的勝利について話してください。未来への道を舗装する前に。本は、第一次世界大戦の勃発時に、カール・シュヴァルツシルトで始まります。彼はドイツ人でした。
彼はベルリン天文台の所長でした。第一次世界大戦の勃発時、彼はすぐにドイツ軍に参加しました。そうする必要はありませんでした。彼は40歳でしたが、ドイツでは反ユダヤ主義が高まっており、彼はユダヤ人でした。そして彼は愛国的なドイツ人であることを示したかったのです。彼はベルギーで気象観測所を運営し、砲弾軌道を計算することになりました。
彼はモールハウスと呼ばれる場所にたどり着きました。これはフランスとドイツの国境、西部戦線で唯一山岳地帯だった部分でした。そして1915年11月、彼はベルリンの家族に会うために休暇を取りました。そして1915年11月18日、彼はアルベルト・アインシュタインの講義に出席しました。
アインシュタインは1915年11月の4つの講義で、この革命的な新しい重力理論を発表したのです。そして彼は完全に魅了され、前線に戻り、アインシュタインが不可能だと思っていたことをやり遂げました。理解すべきことは、アインシュタインが示したということです。ニュートンは重力が効果的に地球と太陽を結ぶ目に見えない紐であり、地球を永遠に軌道に保つと言いました。
アインシュタインはこれが間違いであることを実現しました。重力とは、太陽のような質量が実際にすることは、それが周りの時空をある種の谷のように歪めることです。私が以前に言ったように、あなたは実際にその谷を見ることはできません。地球はルーレットホイールのルーレットボールのように、その谷の上層部を回っているのです。
つまり重力は実際には空間の曲率なのです。知っておくべきことの一つは、ニュートンは重力を特徴づけるために一つの公式を使い、アインシュタインは十個使ったということです。ですから実際に星のような有用な天体に対する空間の曲率を見つけることは、アインシュタインには不可能だと考えられていました。しかし約2週間以内に、シュヴァルツシルトは西部戦線でその解を見つけ、アインシュタインに送りました。
アインシュタインは西部戦線から手紙をもらって驚き、そしてその中に彼が不可能だと考えていた何かがあることを発見したのです。そして彼はプロイセン科学アカデミーでこの結果を発表しましたが、シュヴァルツシルトはそれで終わらずに実現しました。基本的に彼は球形質量の周りの曲率、時空の谷の形を見つけました。そして彼はその質量がますます圧縮されると、谷がより急になり、最終的に光が逃げることのできない底なしの穴になることを実現しました。
したがって、その天体は宇宙から遮断されるでしょう。それは黒くなるのです。彼はこれをアインシュタインに送りました。アインシュタインは再びプロイセンアカデミーでそれを発表しました。死ぬまでブラックホールを信じることはありませんでした。そして明らかな理由があります。新しい理論を考え出すのに10年の血と汗を費やし、それを発表してから数週間以内に、実際にそれが破綻する場所があることを発見することです。
以前に言ったように、星が縮小する時、それが点まで縮小するのを止めるものは何もありません。私たちはそれを特異点と呼びます。すべてが無限大に急上昇する時、密度やその他何でも、公式でそれを得る時、理論でそれを得る時、それはあなたの理論が合理的なことを言える点を超えて引き伸ばされたことを教えてくれます。
そして、シュヴァルツシルトは、悲しいことに、物語は悲しく、1915年12月末にアインシュタインに手紙を書いていた時、尋常性天疱瘡と呼ばれる病気を患っていました。彼の口に水疱ができ、それが全身に広がりました。診断されるまでに長い時間がかかりました。しかし、これは免疫系が皮膚を攻撃する病気です。もちろん皮膚は感染、微生物に対するバリアです。
彼は自分が死ぬことを知っていて、実際にベルリンに戻って1916年5月に亡くなりました。しかし彼のアイデアは彼と共に死ぬことはありませんでした。そして、話せることはたくさんありますが、あなたが私に話したい人について尋ねたので、その一人はルイーズ・ウェブスターです。彼女は科学史から完全に消去されています。
彼女は1971年にポール・マーディンと共にブラックホールの共同発見者でした。もちろん、もしあなたが私の本を読んだなら、私の本を読んだなら、もちろん私は12歳の時にブラックホールに目覚めました。私がジュニア天文学会のメンバーだったからです。父が私をロンドンの講演に連れて行ってくれました。ポール・マーディンという人による講演で、彼は松葉杖をついてステージに向かってよろよろと歩いていました。
彼は小児麻痺を患っていました。そして彼は白鳥座X-1と呼ばれるこの天体について話し始めました。これは最初のブラックホール候補でした。そして、それは私の心を吹き飛ばしました。私の12歳の心を吹き飛ばしたのです。しかし最近になって、彼が実際にルイーズ・ウェブスターという女性と共同発見したことを知りました。
彼らは両方とも30歳でした。彼女はオーストラリア人で、オーストラリアに戻りました。彼女は肝疾患を患い、オーストラリアで初期の成功した肝移植手術の一つを受けましたが、悲しくも癌になり、49歳で亡くなりました。そして彼女は完全に忘れ去られています。今日のこのポッドキャストから何か覚えているとすれば、ブラックホールの共同発見者、ルイーズ・ウェブスターの名前を覚えていてください。
そして、あなたもパルサーすなわち中性子星について知っていると思います。これらは星の別の崩壊形態です。星がブラックホールまで完全に崩壊するほど大きくない場合、中性子星と呼ばれるものを形成することができます。これは基本的にサンディエゴの半分ほどの大きさですが、太陽の質量を持つ星です。
中性子星の物質の角砂糖一個は人類全体と同じ重さになるでしょう。つまり、超高密度天体なのです。それらは1967年にケンブリッジの大学院生だったジョスリン・ベルによって発見されました。パルサーについては3つのノーベル賞がありましたが、どれも彼女には与えられませんでした。
つまり、相対論的星と呼ばれる2つのタイプの星、理解するために相対性理論を必要とする星の進化の2つの終点、ブラックホールと中性子星は、両方とも女性によって発見されたのです。私はデイム・ベル・バーネルをポッドキャストに招いたことがあります。2023年12月10日に彼女を招きました。ノーベル賞が授与される日として認識されるでしょう。
ですから、少なくとも適切な方法で祝いたかったのです。ブラックホールの物語に不可欠な役割を果たすかもしれないもう一つの天体があります。それはある種の偽の手がかりだったかもしれませんし、誤ったスタートだったかもしれませんが、それらの鏡像である白色矮星です。少なくとも、あなたが美しく織りなす物語は、若いスーパーマンことチャンドラセカールの旅行で始まり、最終的に裏切られ、ブラックホールの発見だけでなく理論天体物理学も数十年遅らせることになります。
彼は最終的にノーベル賞で認められましたが、それは彼がかなり年をとってからでした。彼について、彼の発見、なぜそれらがそれほど重要なのか、そしてそれらがブラックホールの物語にどう続いているかについて話してください。もちろん、それについて考えた人の誰もがブラックホールを信じたくはありませんでした。
これは過去一世纪にわたって、人々がこれらの天体について考えることを嫌々ながら引きずり込まれてきた物語です。すべてが破綻する中心の特異点について考えたくなかったからです。確実にアインシュタインはそれを信じたくはありませんでした。1915年頃以降にそれについて考えた人は誰でも（非常に少数でしたが）、何か他の力が介入して、生涯の終わりにある巨大な星またはその中心核が無限に密な点、特異点まで縮小するのを止めるのだろうと考えました。それを止める何かがあるに違いないと。
そして1920年代にその何かが現れました。それはもちろん、量子論と呼ばれるものです。量子論は微視的世界と原子およびその構成要素についての最良の記述です。レーザー、原子炉、iPhone、基本的に現代世界を創造してくれました。ハイゼンベルク不確定性原理と呼ばれる原理があります。
あなたが本当に知る必要があるのは、陽子や電子などを小さな体積に圧縮しようとすると、それが抵抗するということです。これは温度とは何の関係もありません。温度があるために飛び回っているという事実ではありません。これは根本的なものです。
ですから、それについて考えた人は誰でも、実際、イングランドのケンブリッジにいたラルフ・ファウラーのような人々がこれについて考えて、実際に破滅的な重力崩壊は止められるだろうと考えました。そして、あなたが言うように、マドラス（現在のチェンナイ）出身の19歳のインド人が、ケンブリッジで学位を取るために向かう途中でした。彼はスエズ運河を通過する船のデッキに座って、星の死について考えていました。彼はたまたま量子論について知っており、星についても少し知っていました。そして彼は、この問題について考えた全ての人が一つの重要な要素を見落としていることに気づきました。それはアインシュタインの相対性理論でした。これは基本的に何でも速度の上限を与えます。
星が生涯の終わりに来て縮小し、その電子が押し合わされる時、それらはハイゼンベルク不確定性原理によって押し戻すことができます。屋根に当たる雨滴のように、ニューヨーカーのように押し戻します。しかし限界があります。それらが押し戻せる速さには限界があります。なぜなら、それらは光速よりも速く移動することができないからです。
彼は実際には、星がより大きい質量であれば、現在私たちがチャンドラセカール限界と呼ぶもの、星が太陽の約1.5倍を超える質量であれば、このハイゼンベルク不確定性原理、いわゆる縮退圧は星の崩壊を防ぐことができないことを実現しました。
ですから、その生涯の終わりに星がより大きな質量であれば、ブラックホールが結果となるでしょう。そして、あなたが言うように、おそらく当時の最大の天文学者の一人、アーサー・エディントンは、1915年にアインシュタインの重力理論を理解した二人のうちの一人でした。もう一人はオランダの物理学者ウィリアム・ド・ジッターでした。
しかしエディントンはそれを理解し、英語圏の世界にそれを提示しました。私は20年代か30年代だったと思いますが、アメリカで世界のトップ10天文学者は誰かという調査があったことを覚えています。彼はアメリカの天文学者によって第1位の天文学者としてランクされました。エディントンはこの限界、このチャンドラ限界を信じませんでした。なぜ彼が信じなかったのかを理解するのは非常に困難です。なぜなら、彼は単に「世界はこのように動かない、自然はこのように動かない」と言ったからです。これは本当に多くの議論ではありません。
彼はチャンドラセカールを完全に損なう最善を尽くし、実際に彼を屈辱的にしました。チャンドラセカールはロンドンの王立天文学会で発表をしましたが、エディントンが彼の後で話すことを知りませんでした。エディントンの話が彼を完全に損なうためのものであることを知りませんでした。哀れなチャンドラセカールは天文学の別の分野に移らなければなりませんでした。エディントンがそれほど強力な人物だったからです。彼はエディントンと競争できないことを知っていたのです。
しかし、あなたが言ったように、1983年に彼は立証されました。ノーベル賞を受賞したのです。エディントンは第二次世界大戦中に亡くなったと思います。ノーベル賞を受賞することはありませんでしたが、チャンドラセカールは受賞しました。そして彼は生涯を通じて非常に傷ついていましたが、いつもエディントンを尊敬していると言っていました。私は実際に1983年にウィリー・ファウラーがノーベル賞を受賞し、チャンドラセカールがその年の物理学ノーベル賞を共有した時、カルテックのその場にいました。
私がブラックホールの物語をマラソンではなくリレーレースのように見ていることを考えると、理論家によって最初に提唱された大胆なアイデアが実験者と装置製作者を追い越しているのです。大質量と超大質量ブラックホールの測定の限界に達した時、それは私が理解するところ、この主題が取った軌道に従って、あなたの本のおかげで白色矮星、続いて中性子星、そしてパルサー、そして最終的にブラックホール、理論が常に先行していました。重力波でも長い間先行していました。
私はこのポッドキャストでキップ・ソーン、バリー・バリッシュ、レイ・ワイス全員、さらにイベント・ホライズン・テレスコープのシェプ・ドールマンのような人々と話したことがあります。理論、現象論、観測、装置製作者が不可能なものを追い求めるこの結婚の未来をどう見ますか？次のフロンティアは何でしょうか？理論における何らかの新しい発展でしょうか、それとも理論の終わりに到達したのでしょうか？
まだ持っていない何らかの新しい技術装置でしょうか？それとも、私たちが持っているようなものでより大きくより大きな装置を建設するための巨大な予算でしょうか？この分野の未来はどこに向かうと思いますか？それは信じられないほどエキサイティングです。
まず第一に、あなたは重力波に言及しました。それは時空の構造における波紋のようなものです。基本的に時空の構造における津波です。しかしもちろん、私たちがこれらの信号を受信するまでに、それらは巨大な空間体積を満たし、大幅に希釈されています。それらは2015年9月14日に検出されました。1916年にアインシュタインによって予測されました。質量やエネルギーが空間を歪めることができるように、それはまた波打つこともできます。それらが重力波です。
最初の発見は、融合した二つのブラックホールでした。一つは太陽質量の約35倍、もう一つは50倍ほどだったと思います。これは誰もが予想していたよりもはるかに大きかったのです。現在、私たちは融合を見ています。中性子星の融合やブラックホール中性子星の融合を含めて、約100個を見てきました。
そして私たちは、実際に存在し得ないほど質量の大きいブラックホールを見ています。実際には質量ギャップが存在し、そこでは質量ブラックホールを見ることは期待されません。それは星が十分に大きい時に対不安定超新星と呼ばれるものを得て、星が完全に自分自身を吹き飛ばすからです。
つまり、ブラックホールを形成する中心での爆縮はないのです。しかし、特定の範囲でブラックホールを見るべきではありません。それでも私たちはそれらを見ているのです。私たちが学んでいることは、融合している対、螺旋状に一緒になって融合している対で見ているブラックホールが、個別に実際以前に融合していたということです。
つまり、この融合プロセスはかなり一般的なのです。これは続くでしょうし、私たちは実際に発見することに驚かされるでしょう。おそらく最も驚くべきことの一つはジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡です。それは非常に新生の宇宙を見せてくれています。現在の年齢の約2、3％の時でした。私たちは非常に早期にこれらの超大質量ブラックホールの証拠を見始めています。
ビッグバンから3、4億年以内に10億太陽質量の超大質量ブラックホールを見ているのです。これは理解するのがかなり困難です。しかし、私は何らかの証拠があると思います。赤い点と呼ばれるものが見られており、あなたもおそらく聞いたことがあるでしょう。これらは非常に濃密な物質の殻に包まれたブラックホールである可能性があります。つまり、本来できるはずの速度以上で物質を吸い込んでいるのです。
ですから、これらの超大質量ブラックホールがどこから来るのかという解決策をかなり早く得るかもしれません。私が言っていないことがあります。恒星質量から本当に大きなものまでブラックホールの完全なスペクトラムがあるでしょうが、基本的に私たちは二つの集団を見ています。
一つは超新星で星が自分自身を吹き飛ばす時に形成されると信じられている恒星質量ブラックホールです。逆説的に、中心核は爆縮します。実際、爆発を駆動するのは爆縮なのです。そして私たちはこれらの超大質量ブラックホールを見ます。最大のものは太陽質量の約600億倍で、その起源は完全な謎です。
私たちは宇宙の非常に早期にそれらを見ています。ですから、ブラックホールはかなり小さく始まると信じています。ビッグバンの直後に形成された星の初期世代だった可能性があります。それらが今日の星よりも大きな質量を持っていたという多くの証拠があります。
つまり、それらは生涯をかなり迅速に過ごし、爆発してブラックホールを生み出した可能性があります。それらのブラックホールは融合し、物質を吸い込んだかもしれません。しかし、ブラックホールが恒星質量から太陽質量の10億倍まで利用可能な時間内に成長することがどうすれば可能なのかは、かなり理解困難です。
つまり、それは本当に大きな謎なのです。おそらく、それらがビッグバン自体で、ビッグバンの乱流状態で何らかの方法で産み出されたという可能性もあります。それは非常に興味深いでしょう。あなたの質問に答えるなら、超大質量ブラックホールの起源、それは信じられないほど重要な答えるべき質問だと思います。
現実を直視しましょう。ハッブル宇宙望遠鏡が1990年代に発見したのは、実際にほとんど全ての銀河の中心に超大質量ブラックホールがあるということです。実際、本質的に全ての銀河にです。私たちはそれらがそこで何をしているのかわかりません。それらが最初に来たのでしょうか？宇宙に超大質量ブラックホールが形成され、その後おそらく周りに物質を集めて、それが崩壊して星を形成したのでしょうか？つまり、それらは銀河が形成される周りの種だったのでしょうか？
それとも、銀河が最初に形成され、その後おそらく中心に非常に密な集団があって、最終的に超大質量ブラックホールを形成したのでしょうか？私たちは超大質量ブラックホールの起源について本当に何も理解していません。私の本の物語は基本的に、ブラックホールが寒さから入ってきた方法です。
ブライアン、あなたがイントロダクションの最初に言ったように、それらは科学小説の範疇でさえ考慮されないほどばかげていましたが、徐々に昨世紀を通じて科学の中心により多く移動しました。マーチン・シュミットがカルテックでクエーサーを発見したことで、それらが存在しなければならないことがわかったのです。
クエーサーはしばしば太陽系サイズの体積から通常の銀河の100倍の光量を放出します。それは1963年でした。1年以内に、理論家たちはそのエネルギーの可能な源は一つしかないことを実現していました。それは排水管を流れる水のように、物質がブラックホールに渦を巻いて降下し、数百万度まで加熱されて、そのように輝くことでした。
しかし、太陽質量の数倍のブラックホールではなく、何十億、何百億倍の質量のブラックホール、つまり超大質量ブラックホールです。しかし、その時私たちは、クエーサー、それらは活動銀河と呼ばれるものだと考えました。それらの全動物園がありますが、基本的にそれらは銀河です。
私たちはそれらを、星からではなく、超大質量ブラックホール周りの降着円盤から光の大部分を生成する銀河として定義します。その時点で、銀河の1％だけが活動銀河でした。ですから、私たちは、それらは本当に重要ではない、カーペットの下に掃いて置けばよい、異常なものだと考えることができました。
そして、私たちは全ての銀河にそれらがあることを発見したのです。銀河の1％でのみ活動的である理由は、1％の銀河でのみそれらが餌を与えられているからです。99％の銀河では、それらは全てのガスを吸い込み、星を引き裂き、眠っているのです。眠っていて、もちろん私たちの銀河の中心にも超大質量ブラックホールがあります。
それはとても小さなものですが。そうです。M87の大きな兄弟と比べると。有名な天体物理学者、ブライアン・メイではなく、レナード・コーエンからの歌詞を引用したいと思います。それはこのようなものです。まだ鳴らすことのできる鐘を鳴らせ。完璧な捧げものを忘れろ。すべてにひびがある、ひびが。それが光の入ってくる方法だ。
そして私はあなたの本のタイトルをその線に沿って解釈しました。あなたがブラックホールを現代物理学のすべての主要アイデア、量子力学、熱力学、情報理論、一般相対性理論、特殊相対性理論の合流点として提示していることです。それらはすべて一つのレベルまたは別のレベルで破綻します。
その物語はどれほど重要ですか？ひびがあるところが真実を明らかにし、物理学者として私たちが最も大切にしている理論やアイデアの欠陥やひびを恐れるべきではない理由について。あなたは正確にタイトルが意味することに手を置いています。物理学では、私たちの既知の物理法則が破綻する場所は金鉱なのです。
それらは私たちが探すものなのです。私たちはパラドックスを探します。同じ領域で異なることを予測する二つの理論がある場所を探します。その時、私たちはそれらの理論の一つまたは両方が間違っていることを知るのです。私が見た心理学的調査がありました。それは自分の見解を変える意思がある人についてでした。
政治について話していましたが、自分の見解を変える意思がある人で、最も高得点を取った人、最も見解を変える可能性が高い人は、科学的背景を持つ人でした。それは彼らが実際に間違いを証明されることを楽しむからです。
ですから本当に、科学者は自分たちの理論が働かないことを発見することから多くの喜びを得るのです。なぜなら、彼らは常により深く、より良い理論を探しているからです。そして実際、私たちの科学理論は暫定的なものです。それらはこの瞬間に私たちが持っている最良の記述なのです。しかし、私たちはそれらが破綻することを知っています。
ブラックホールを幸せに思わなかったアインシュタイン以外の誰にとっても、ブラックホールは金の掘り出し物なのです。物理学で矛盾を得て、私たちはより良い理論を考え出すよう自然に挑戦されるのです。私たちが期待する（しかし間違いかもしれませんが）より良い理論は、量子重力理論と呼ばれるものです。そこで私たちは非常に小さなものの理論である量子論と、非常に大きなものの理論である一般相対性理論を統合します。ブラックホールでは非常に大きなものが非常に小さくなるからです。
星が原子よりも小さく縮小するのです。ですから、ブラックホールの中心で何が起こるかを理解するために、これらを統合する必要があります。そして偶然にも、宇宙がどこから来たのかも、私たちは宇宙も特異点から始まったと信じているからです。時空の特異点ではなく時間の特異点ですが、似たようなものです。
そして、私は科学者がいかに実際に心を変えなければならないことを楽しんでいるかについて話していました。なぜなら、もし50年前に戻ると、宇宙についての私たちの描像は現在の肖像とは全く異なっているからです。現在宇宙で私たちが知っている天体のうち、どれだけ多くが当時知られていなかったか想像してみてください。
ガンマ線バーストのようなものを考えています。それらは実際に知られていましたが、米軍がそれを秘密にしていました。ロシアの秘密核実験によって生成されるガンマ線を見つけようとしていたため発見したのです。スパイ衛星を使ってそれをやっていて、空のどこかから1日に一度ガンマ線のバーストを発見しました。
幸いなことに、それらの衛星はそれらがどこから来ているかがわかったので、そうでなければ核戦争を引き起こしていたでしょう。そして彼らはそれらがロシアから来ているのではなく、宇宙から来ていることを知っていました。ブラックホールは本当に私たちに挑戦しています。それは極限での物理学を理解するための独特な実験室です。
ブラックホールから宇宙の創造に移る前に、あなたが本で議論している興味深い理論について触れたいと思います。ちなみに、宇宙の自然選択については議論していませんが、すぐにそれについて取り上げます。しかし、私たちの存在が実際にブラックホールのおかげである可能性があるという野生的なアイデアを聞いてショックを受けるかもしれないリスナーのために、それについて詳しく説明できますか？
これは最大の皮肉です。それらは本当に科学小説の範疇でさえないものとして始まり、中心に非常に遠くまで移動して、私たちは実際に最初に、それらが私たちの周りに見える宇宙を生成する何らかの鍵となる神秘的な（まだ神秘的な）役割を果たしていると考えるようになりました。
しかし具体的に、私たちがこの会話をしていることについて、それは私が言った各銀河の中核に超大質量ブラックホールがあることに関わります。私たちも一つ持っています。いて座Aと呼ばれます。それは1974年、つまり51年前に発見されました。2020年に、カリフォルニアの天文学者アンドレア・ゲスとドイツのラインハルト・ゲンツェルという2人が、その質量を計算して2020年にノーベル賞を受賞しました。
その質量は太陽質量の420万倍です。しかし、これは謎です。これは本当に本当に小さいからです。これはクエーサーのような活動銀河の超大質量ブラックホールの数千倍小さいのです。天の川をアンドロメダと比較すると、アンドロメダは最も近い大銀河、天の川と非常に似た渦巻銀河です。
その超大質量ブラックホールは50倍大きいのです。では、なぜ私たちはそのような小さな超大質量ブラックホールを持っているのでしょうか？それが私たちがここにいることに関係しているのです。なぜなら、私が最初に言ったように、大きなブラックホールを持つ銀河では、それらは回転するブラックホールの北と南の極から外向きに突き出す巨大な巨大ジェットを持っています。
しばしば何百万光年だけでなく、時には何億光年も宇宙を突き刺して伸びます。それらがそれほど長い間どのように柱状化されたままで、狭いままであるかは、まだ謎です。しかし、大きな巨大ブラックホールを持つ銀河では、これらのジェットは銀河の中心の全てのガスを押し離す、追い払うことができます。
それは新しい星の原材料なのです。これらの銀河では、星形成は一世代後に一種の消滅状態になりますが、私たちの銀河ではそうなりませんでした。私たちは小さなブラックホールしか持っていないからです。おそらく強力なジェットは全くなかったでしょう。そして私たちは複数世代の星を持ってきました。
私たちの太陽は第三世代の星です。そして前世代の爆発する星の原材料から形成される連続する各世代で、連続する各世代で、より多くの重元素が鍛造されます。より多くの炭素、より多くの酸素、より多くの鉄、より多くのカルシウムです。これは私がリスナーに配るこの小さな人工物を思い起こさせます。
もしbriankane.com/listに行けば、これは隕石で、おそらく最終的に初期と後期世代間の橋として私たちの太陽系の一部に合体したポピュレーション2星の断片です。これらの星は私たちの命を可能にするために命を捧げるのです。そうです。
そして私たちの小さなブラックホールのため、複数世代の星が存在することが可能でした。そして私が列挙したそれらの元素、私たちが小さな超大質量ブラックホールを持っているため複数世代を持っているため鍛造されたそれらの元素、それらの元素は正確にあなたの隕石、地球のような岩石惑星、そして私たちのような生物学的生命を作るのに必要なものです。
例えばM87では、この会話をすることはできませんでした。あなたはM87について言及しました。これは65億太陽質量ブラックホールを持つ近くの銀河で、その像は2019年に撮影されました。ブラックホールの史上初の画像です。私たちはその銀河で発生することはできませんでした。私たちはその銀河がおそらく生物学的砂漠であると信じています。
これらの天体が科学小説の範疇でさえないほどばかげていると考えることから、いて座Aというブラックホールのため私たちがこの会話をしていると考えることまで来たのは注目すべきことです。そして、これは会話の最初の数秒から私がリスナーをからかってきた挑発的な質問をもたらします。
私たちは会話をブラックホールを捕食者として、パラドックスマシンとしての記述で始めました。そして私は、ブラックホールが地球上での生命の産生に関して物語の終わりではないかもしれないというアイデアに戻ることを約束しました。マルチバース内の私たち自身のような全宇宙の原因だけでなく、この素晴らしいポッドキャストでの私たちの存在の原因でもあるとしたらどうでしょうか？
そして、宇宙の自然選択に馴染みのない読者やリスナーのために、このポッドキャストの過去のゲストであるリー・スモリンが、ブラックホールが実際に新しい宇宙を産生するかもしれないと提案しました。それぞれがわずかに変異した物理法則を持つ、一種の宇宙の自然選択です。彼は実際にそれをCNSと呼んでいます。
本では、私はそれを見なかったので、それは少し驚きでした。宇宙の自然選択に言及していないと思います。リーに言及はしています。リーは1、2回そこにいると思います。しかし、まず最初に、なぜ言及しなかったのか興味があります。それは少し橋渡しが遠すぎたのでしょうか？
それとも、実際にこれらのブラックホールを私たちのような生命が銀河内で存在するための肥沃化だけでなく、マルチバース内で私たち自身の独特な性質を説明するためのそれ自体の宇宙のためのものとして扱うことに何らかの正当化があるのでしょうか？言い換えれば、ブラックホールは墓石ではなく、宇宙の普遍的なゆりかごなのでしょうか？
これは橋渡しが遠すぎると思います。理由は、私の本は主に実際のブラックホール、私たちが実際に発見したブラックホールについてだからです。それは、あなたが言及したイベントホライズンテレスコープがいて座A*とM87ブラックホールの史上初の画像を得ることで最高潮に達します。
私の最後の章は投機的アイデアについてですが、これについては言及しませんでした。理由の一つは、私たちはブラックホールの内部がどのようなものかを本当に知らないからです。私はポール・マーディンのような人々の物語を持っています。彼は恒星質量ブラックホールの共同発見者でした。ロイ・カーもいます。彼は本当に興味深いキャラクターです。
彼は現在91歳です。彼は基本的にアインシュタインの重力理論の47年ぶりの最初の発展を思いつきました。人々が不可能だと思っていたことをやりました。回転するブラックホール周りの時空の形を発見したのです。私が言ったように、宇宙のすべてのものは回転しています。
ですから、シュヴァルツシルトは静的なブラックホール周りの形を思いついていました。つまり、それはあまり現実的ではありませんでした。彼は宇宙の全てのブラックホールを記述する描写を思いついたのです。当時彼は29歳でした。彼自身、ブラックホール内部の時空がどのようなものかを計算することは諦めました。問題があまりにも困難で解決できなかったからです。
ですから、私たちはブラックホール内部がどのようなものかを本当に知らないのです。ブラックホール内部の時空の形を見つけるためにアインシュタインの方程式を解けないだけでなく、特異点近くがどのようなものかも確実にわかりません。なぜなら特異点は存在しないからです。ちなみに、私はあなたに言うべきです。理論に特異点が現れる時、それは理論が破綻した領域です。
より良い理論が必要なのです。ですから、ブラックホールの中心に正確に何があるかを教えてくれる量子重力理論が必要です。そして私たちはそれが何かを知りません。ですから、それが時空の別の領域に接続している、それがタイムマシンである、別のブラックホールや別の宇宙を生成するなどと言うことは、私たちが自信を持って話せることからあまりにもかけ離れているので、私は本当にそれを体験しませんでした。
ブラックホールについての他の本、ほとんどのブラックホールについての本は理論的ブラックホール、ホーキング放射についてです。私はリー・スモリンのアイデアが大好きで、彼が正しいことを望みますが、再びそれはあまり基礎がありません。そして問題は、あまり基礎のないアイデアをこれに認め始めると、あなたが書いている本の100倍長い本を持つことになり、人々が迷子になることです。
私たちが知っていることと知らないことは何でしょうか。私の考えは、本当に私たちが知っていることがあまりにも素晴らしく驚くべきものなので、もはや実際に推測する必要がないということです。再び、暗黒物質のようなものを取ってみてください。暗黒物質というのは、宇宙を満たし、可視の星や銀河を約6倍上回るこの見えない物質です。私たちは推測することができ、その暗黒物質が何であるかについて文字通り何百もの推測があります。
しかし、それは私たちをどこにも連れて行かず、読者はこれらの何百何百もの可能な提案に混乱してしまいます。それらのどれも物理学によって制約されていません。なぜなら、私たちはそれらを検出したことがないからです。今、私はリーが素晴らしい本を書いたと思います。それは何と呼ばれていましたか？『宇宙の生命』だったでしょうか。
はい。ブラックホールについて。基本的に彼は、ブラックホールを作るのに必要な条件、ブラックホールを作るのに必要な物理法則は、生物学的生命を作るのに必要な物理法則でもあると言っています。つまり、二つは手を携えているのです。最も多くのブラックホールを産む宇宙は、私が正しく理解していると思いますが、互換性のある自然定数と物理法則を生み出します。
それは人間原理の弱いものと呼ばれるものです。アインシュタインが言ったように、宇宙について最も理解できないことは、それが理解できることだというのは素晴らしい発言ですね。苦い思いで私が評価したことの一つは、私が重要でない役割を果たしたバイセップ2事件への言及でした。それは私たちの共通の友人であるジャナ・レヴィンについて考えさせました。あなたが本で書いているように、彼女は『ブラックホール・ブルース』で、歌われない英雄、愛すべき敗者などの物語を書きました。
その一人で、私が共鳴するのは、意図されたしゃれですが、実際良いしゃれでした、ジョセフ・ウェーバーです。もちろん彼は、重力波を検出したと主張していました。LIGOが実際にそれを行う3、4十年前にです。そして彼が最初に発見したという信念を本当に決して諦めなかったのは、私が言うのも安全だと思いますが、彼の部分のわずかな傲慢さのためでした。
それは、この本のすべての誤ったスタートと興味深いキャラクターについて考えさせました。あなたはルイーズやジョスリン・ベルやその他の人々について言及しましたが、本に収まらなかった、あるいはおそらく追加の本にあるかもしれない他の物語はありますか？
ブラックホールを見ると、それは黒い鏡のようなものです。私たちは策略や詐欺、盗まれた功績、盗まれた栄誉について、この本で非常に楽しく学びます。公衆が知りたいと思うかもしれない、あなたが開示する機会を得なかった他のキャラクターはいましたか？
大衆科学ライターは、科学を一方通行のようなものとして書く傾向があります。すべてが論理的なタイムラインですが、実際、科学者は人間です。彼らは間違った理由で物事の存在を提案します。科学の進歩は酔っ払いの歩きのようなものです。数歩前進、数歩後退です。
あなたの主題である宇宙背景放射、それはビッグバンの残光であることを私は知っています。私の最初の大衆科学書は『創造の残光』と呼ばれ、今は残念ながら亡くなってしまった多くの人にインタビューしに行きました。微波背景を発見したロバート・ウィルソン、ボブ・ディッキやデビッド・ウィルキンソンのような人々に話しました。
興味深いことに、偉大な人物の一人はジョージ・ガモフでした。彼は基本的にホットビッグバン理論のアイデアを思いついたのです。常識では、宇宙がより小さかったなら、それはより熱かったでしょうと教えてくれると思います。自転車ポンプの空気を圧縮すると、それが熱くなるからです。
しかし、誰もそれについて真剣に考えていませんでした。エドウィン・ハッブルは1929年に宇宙が膨張していることを発見しました。これは、宇宙の歴史を心の目で逆に映画のように戻すと、それが全て小さな空間に圧縮されていた点に来ることを意味しました。現在はビッグバンと呼んでいます。
しかし、誰もそれ以上について考えませんでした。当時の物理学について考えることができるほどばかげていたので。しかし、ウクライナ系アメリカ人の物理学者ジョージ・ガモフが現れました。彼は化学元素がどこから来たのかに非常に興味を持っていました。20世紀初頭から、宇宙が最もシンプルな元素から始まり、他の全ての元素、自然に存在する92個の元素が、これらの原子や原子核が一緒になることによって組み立てられたという多くの証拠がありました。
しかし、それには多くの熱が必要でした。原子の芯である原子核は正に帯電していて、二つの正に帯電した原子核を一緒に押し込もうとすると、猛烈に反発することがわかります。ですから、非常に高速でそれらを衝突させなければならず、それは高温を意味します。
ちなみに、アーサー・エディントンについて言及しました。英国の最も偉大な天文学者の一人でしたが、彼は間違いを犯していました。元素が星の内部で構築できないと考えていたのです。1930年代頃までに、水素原子の中心である水素原子核が、多段階プロセスで糊付けされて二番目に重い元素ヘリウムを作ると、これは日光や星光を説明するのに十分なエネルギーを放出することがわかっていました。
しかし、エディントンは、太陽が回転する時、子午線電流と呼ばれる電流があり、それがそのヘリウムを広げると考えていました。つまり、ヘリウムを灰として想像すると、これは実際に星を煙が出るような状態にするでしょう。彼は星を元素が構築される場所として除外していました。
ですから、ガモフは他のどこで？と考えていました。そして、その時彼は宇宙について考え始めました。小さかった時、それは非常に熱かったでしょうし、彼はそれだそれが場所だと思いました。彼はワシントンの大学院生ラルフ・アルファとロバート・ハーマンに詳細を計算させました。ガモフは詳細な人ではありませんでした。彼は生涯で多くの素晴らしいアイデアを思いつきましたが、詳細な人ではありませんでした。
彼らは全て計算し、信じられないことに、宇宙の原子の10%がヘリウム、90%が水素になることがわかりました。しかし、それを超えることは全くできませんでした。つまり、宇宙の原子の10%が水素であることがわかります。つまり、彼は完全に間違った理由でホットビッグバンのアイデアを思いついたのです。しかし彼は正しかったのです。
そして再び、人々がこの残光を探し始めた時、ニュージャージー州のハウムにあるベル研究所にチームがあり、プリンストンにもチームがありました。驚くべきことに、わずか20マイルほど離れたところです。彼らは屋根に小さなラジオデッシュやラジオホーンを持っていました。
彼らのチームのリーダーはボブ・ディッキという人でした。彼は宇宙が脈動しているというアイデアを持っていました。巨大な鼓動する心のような循環宇宙です。ビッグバンがあり、膨張し、重力が最終的にそれをビッグクランチまで押しつぶし、再び膨張するのです。
彼は、この鼓動する心の宇宙には物質の粒子1個につき約10億、100億個の光子のようなものがあることを実現しました。ですから、彼のチームは完全に間違った理由でこの残光を探していました。宇宙がそのように脈動するとは信じていないからです。
これは惑星の発見でも起こりました。最初の惑星はパルサーの周りで見つけられましたね？覚えていません。はい。パルサーの周りに惑星があります。明らかに、そこには生命はいられませんでした。パルサーは周りに多くの放射線を持つ超高密度天体だからです。
しかし、これは人々が実際の星を見るよう促しました。星のふらつきによってそれを検出したからです。パルサーは惑星によって定期的に片側と他方の側から引っ張られるため、前後に動いていました。これにより人々は実際の星を見るようになり、確かに惑星を見つけ始めました。
現在、おそらく5、6千の太陽系外惑星が発見されています。ですから再び、これらの偶然の事柄が実際に起こるのです。この働き方が本当に大好きです。私のヒーローの一人はカルテックにいたフレッド・ホイルです。彼は実際にあなたの体内の全ての元素がどこから来るかという問題を解決しました。
彼は星で全ての元素を作る8、9個ほどの原子核プロセスを見つけました。彼らは情報のいくつかの断片をまとめました。彼は第二次世界大戦中にレーダーに取り組んでいました。その時アメリカに来ました。戦争の仕事をすることになっていましたが、カリフォルニアに行きました。カルテックのウォルター・バーデと会い、バーデは爆発する星である超新星についていくつかの論文を彼に渡しました。
帰りの途中、悪天候のためモントリアルで足止めされ、ケンブリッジから知っている多くの人々にばったり出会いました。彼らがチューブ・アロイズと呼ばれるプロジェクトに取り組んでいたことを知っていました。これは原子爆弾を作る英国のプロジェクトでした。彼は行間を読んで、問題があることを察知しました。彼らには問題があったのです。原子爆弾を作る際の問題です。
そして彼は問題が何であるかを考えることができませんでした。使用される元素の一つがプルトニウムであることを知っていました。そして彼は、2つの部分を一緒に押して臨界質量を得る時、プルトニウムは非常に多くの熱を発生させ、それ自体を押し離すことを実現しました。つまり、核爆弾の核反応を実際に作ることができる唯一の方法は、この物質を爆縮させることでした。
ホイルは超新星が星の爆縮によって爆発することを実現していました。彼は二つのアイデアを結びつけ、生涯の終わりにある星の爆縮が重元素を作るのに必要な数十億度を作るのではないかと考えました。ですから、アイデアは原子爆弾から来たのです。
普通のアイデアが一緒になる方法は奇妙です。彼は1946年頃に、核熱力学平衡と呼ばれるものでそれを示すことができました。基本的に、元素の相対存在量が凍結し、彼は鉄やニッケルやこれらの元素の相対存在量が観測されたものと正確に一致することを示すことができました。
つまり、原子爆弾から来たその情報、モントリアルで足止めされただけで、その情報の断片が彼にいくつかの元素の相対存在量を予測する能力を与えたのです。そして彼は1953年にカルテックに来ました。カルテックに来た理由は、イタリアの銀河会議に参加していて、ウォルター・バーデが、距離指標について、二種類のセファイド変光星があることに気づいた結果を発表していたからです。
私たちは二種類あることに気づいていませんでした。これに気づくと、実際に宇宙は私たちが考えていたよりも2倍古いことがわかります。彼はこれを論文で発表していましたが、聴衆に二人の人がいて、その後すぐにバーデの結果を自分たちのもののように論文を発表しました。
ホイルはそこに座っていました。結果を記録する秘書がいなかったので、彼はバーデのアイデアが盗まれたことを証明することができました。バーデは非常に喜んで、カルテックに戻った時、彼はホイルに手紙を書いて、ここの人々にあなたに来てもらうよう説得しました。来たいですか？と言いました。彼は来て、核物理学者のウィリー・ファウラーに会いました。
彼には予測がありました。あなたはおそらくこの予測を知っているでしょう。元素の構築における問題は、ヘリウムを得た時、二つのヘリウム原子核をくっつけるとベリリウム8を得るが、それは安定していないことです。では、どうやって重い元素まで到達するのでしょうか？
彼は、時々三つのヘリウム原子核が同じ瞬間に衝突するかもしれないと考えました。スーパーマーケットの駐車場で三人がショッピングカートで同時に衝突するようなものです。そして、この反応が共鳴と呼ばれるものになると、炭素の形成を得て、そして全ての重元素を構築することができるでしょう。
彼はウィリー・ファウラーのところに行きました。ウィリー・ファウラーは核物理学者でした。物理学者があなたに決して認めないことがありますが、彼らは一つの問題しか正確に解いたことがないのです。それは二体問題です。
ですから、彼らは水素原子で陽子の周りを回る電子、地球の周りを回る月の問題しか正確に解けないのです。それは彼らが正確に解くことができる唯一の問題です。三体以上になると、正確に解くことは不可能です。炭素の原子核には12個の粒子、6個の中性子と6個の陽子が含まれています。
そのエネルギー状態のようなものについて何かを見つけることは不可能でした。そして、このイングランドから来た丸い眼鏡をかけた男がカルテックのウィリー・ファウラーの研究室に現れて、核物理学者が決して主張しないようなことを言ったのです。彼は、三つのヘリウム原子核が一緒になって炭素12を作るために、それがこの特定のレベルでエネルギー状態を持っていると言いました。
議論があり、彼らは炭素12の性質を測定していたが、それらが何かを見逃していた可能性があることに気づきました。3日後、彼らは炭素12を発見しました。彼は人間原理論証と呼ばれるものに先んじて予測をした唯一の人です。つまり、彼の唯一の論拠は、私たちはここにいる、私たちは炭素でできている、したがって炭素のこの状態は存在しなければならない、というものでした。
申し訳ありませんが、いわゆるホイル共鳴です。もう一つの事柄は、彼が実際にビッグバンという用語を作り出し、決してそれを信じなかったことです。彼は私の亡き偉大な同僚ジェフとマーガレット・バービッジと非常に密接に働きました。
全くその通りです。彼はかなり困難なキャラクターで少し一匹狼と考えられていましたが、実際、歴史は彼が長期間にわたって働いた非常に忠実な同僚を持っていたことを示しています。マーガレットとジェフリー・バービッジ、ウィリー・ファウラーです。
そして先ほど言ったように、1983年にチャンドラセカールがノーベル賞を受賞し、ウィリー・ファウラーも受賞しました。それはファウラーとホイルにとって非常に悲しいことでした。彼らはとても友人だったからです。ファウラーは、ホイルが彼と賞を分かち合うべきだったことを知っていました。1953年のカルテックへのその訪問がなかったら、ファウラーは「私は平凡な核物理学者だっただろう」と言ったからです。
実際、彼は大質量星で熱を生成する炭素窒素酸素サイクルと呼ばれるものを計算していました。つまり、彼は何かを成し遂げていましたが、全ての元素がどこから来たかという実際の発見は、1957年のフレッド・ホイルによるものでした。
それはとても悲しかったです。ホイルは私に、3日間非常にとても動揺したが、その後「まあ、歴史書は私がこれをしたことを覚えているだろう」と言ったと話してくれました。しかし、それは非常に悲しいことでした。英国で大きなテレビシリーズをしたジェイコブ・ブロノフスキという人がいましたが、彼は天才は二つの良いアイデアを持つ人だと言いました。彼は二つの良いアイデアを持っていたのです。
定常状態理論は間違っていましたが、テスト可能でした。テスト可能で、宇宙がビッグバンで生まれたことがわかりました。彼は間違っていましたが、それはテスト可能な予測をし、もちろん彼は私たちの体内の全ての元素がどこから来るかを解明しました。つまり、彼は確実に二つの良いアイデアを持っていたのです。
マーカス、これは喜びでした。数学と謎を一般の人々にとって意味のあるものに変える、非常に明確で鮮明な説明、人間の物語を語ることを考えるたびに、私はあなたのことを思い出します。ブラックホールはある意味で、宇宙が自分自身を説明することを拒否することだと思います。
あなたのカルテックでの亡き偉大な友人リチャード・ファインマンが言ったように、自然と踊ることはできますが、彼女にディップをさせたり、ベールを持ち上げさせたりすることはできません。あなたがしている素晴らしい仕事に感謝したいと思います。
どこで人々はあなたについてもっと知ることができますか？ありがとうございます。私たちの会話を本当に楽しみました。私はwww.marcus.marcuschown.comというウェブサイトを持っています。本を望むなら、バーンズ・アンド・ノーブルやアマゾンやこれらの場所から、うまくいけばアメリカの書店から手に入れることができます。
最近、私たちは本当に問題を抱えていました。出版社がサイバー攻撃を受けたので、再版することができませんでしたが、今頃までには再版されていると思います。おそらくブラックホールに落ちたのでしょう。サイバー攻撃が。
マーカス、本当にありがとうございました。あなたの夕方に戻らせていただき、この素晴らしい本『すべてにひび』に再び感謝したいと思います。そして、それが光の入ってくる方法です。だから今、私たちはまだ鳴らすことのできる鐘を鳴らしましょう。ありがとう、マーカス。彼はブライアンにとても怒っています。
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