18 décembre 2022
COBRA紹介記事 プランク星
https://en.wikipedia.org/wiki/Planck_star
プランク星
ループ量子重力理論において、プランク星とは、ブラックホールの事象の地平面内に存在するコンパクトなエキゾチックスターとして理論化された仮想天体であり、崩壊する星のエネルギー密度がプランクのエネルギー密度に達したときに生じる。この条件下では、重力と時空が量子化されていると仮定すると、ハイゼンベルグの不確定性原理から反発する「力」が発生する。プランク星内部の質量エネルギーの蓄積は、時空の不確定性原理そのものに反するため、この限界を超えて崩壊することはできない[1]。
この理論的対象の重要な特徴は、この反発がプランク長ではなくエネルギー密度に由来し、予想されるよりもはるかに早く効き始めることである。この反発力は、特異点が形成されるよりもずっと前に、そして、プランクスケールの距離よりもずっと前に、星の崩壊を止めるのに十分な強さを持っている。プランク星はプランクスケールよりもかなり大きいと計算されているため、ブラックホール内の情報をすべて星に取り込むことができ、情報の損失を防ぐことができる[1]。
このような斥力は、星の崩壊を逆転させるのに非常に速く作用すると予想されるが、そのような天体の極度の重力による相対論的効果によって、プランク星の時間は同じように極度に遅くなることがわかった。星のシュヴァルツシルト半径の外側から見ると、プランク星からの反動は約140億年かかっており、外から見ると原始ブラックホールもようやく反動が始まったところである。さらに、ホーキング放射の放出は、重力効果の時間的スケールに対応するように計算できる[要確認]ので、ブラックホールを「形成」する事象の地平線が、リバウンドの進行に伴って蒸発する[1]。
プランク星の存在を最初に提唱したCarlo RovelliとFrancesca Vidottoは、2014年にブラックホールファイアウォールとブラックホール情報パラドックスの解決策として、プランク星はブラックホール内部で形成されると理論化した[2]。反発するブラックホールからの放出が確認されれば、ループ量子重力を証明できる。最近の研究では、プランク星がブラックホールとホワイトホールの間のサイクルの一部として、ブラックホール内部に存在する可能性が示されている[要解明][3]。
弦理論で理論化された類似の物体として、ファズボール(fuzzball)がある。これは同様にブラックホール内の特異点を排除し、ブラックホールの事象の地平面に落ちる量子情報を保存する方法を説明するものである。
関連項目
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irukadolphin at 16:45│Comments(0)
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