８２ ブラックホールの蒸発：ホーキング放射

８２　ブラックホールの蒸発：ホーキング放射【ブラックホール】宇宙との対話

1974年　スティーヴン・ホーキング
・量子論の特徴の一つは、からっぽの空間というものがないことである。
・一見空っぽに見えても、ミクロなスケールでは常に正エネルギーと負エネルギーの仮想粒子の対生成がおこなわれている。
・事象の地平線のすぐ外側の領域では、正エネルギーの粒子は、エネルギーが大きければブラックホールから逃れることができる。
・一方、負エネルギーの粒子はブラックホールに吸い込まれる。

※事象の地平線：事象の地平線よりも内側では、ブラックホールから脱出するために必要な速度が光速よりも大きくなるため、どのようなものもそこから逃げ出すことはできない。

・負エネルギーの粒子が吸い込まれるため、結果的にはブラックホールのエネルギーは減り、ブラックホールは次第に小さくなっていく。
・ブラックホールが「蒸発」していくのだ。
・この蒸発の最終のプロセスがガンマ線バーストとして観測される。
・ブラックホールの蒸発の際には、新たに陽子や中性子も作られる。
・この時の温度は、Ｔ＝１０の３２乗Kにも達する。


（ｋ：ボルツマン定数、 M：ブラックホールの質量）

○ただし、蒸発しきるまでの時間は、1059 億年と宇宙年齢約140 億年と比べて桁違いに長い。

○現在のところ、このプロセスについて確実なことは分かっていない。

○ホーキング放射のメカニズムを介して、ブラックホールのエネルギーを回収することができる、という説がある。[3]

【参　考】
1. ブラックホールの謎に迫る　2004年日本物理学会科学セミナー
「アインシュタインと21世紀の物理学」テキスト(２００４年8月5日-6日)
高エネルギー加速器研究機構　夏梅 誠
http://www.h7.dion.ne.jp/~natsuume/articles/jps_seminar_txt2.pdf
2. 「宇宙が始まる前には何があったのか？」ローレンス・クラウス（2013年11月刊）
3. Wikipedia：Star Lifting