死んだ星は放射しない その驚くべき理由とは?
引用元:https://news.ycombinator.com/item?id=44015872
> Mark Twainが言ったみたいに、「嘘は真実が靴ひもを結んでる間に世界中を回って戻ってこれる」って言うけど、実は彼が言ったんじゃないんだって。みんながそう言ってるから、そのポイントを完璧に示してるよね。あれはGandalfが言ったんだよ、もちろんね。反論しようとする前に言わせてもらうけど、Gandalfは時空連続体みたいなくだらないことに悩む必要がない魔法使いだからね。P.S.: https://quoteinvestigator.com/2014/07/13/truth/> 結論として、嘘と真実の広まり方を対比する表現はいくつかあって、こういう格言は300年以上進化し続けてるんだ。Jonathan Swiftが1710年に書いた声明[(靴に言及してないけどね)]が元祖とされてるよ。
脱出速度がcを超える重力源がないのに、どうやってHawking radiationが起こるって想定してるんだろう?仮想的な粒子−反粒子ペアはEvent horizonがないと生き残れない(そしてすぐに消える)んじゃないの。
「粒子ペアの片方がEvent horizonから脱出できない」っていう説明は、実際の現象を分かりやすくするための簡略化だってことを覚えておかないとね。実際はEvent horizonの存在下での粒子(または場)のscatteringらしいんだけど、これには直感的で非数学的な説明方法がないから、科学コミュニケーターは誤解を招く形で近似しがちみたいだね。Hawking自身もこう言ってたよ:「この負のエネルギーフラックスを説明するのに、Event horizonのすぐ外に負のエネルギーを持つ粒子と正のエネルギーを持つ粒子の仮想ペアがあると想像してもいいだろう。だけど、この熱放射と面積減少の原因となるメカニズムの絵は、あくまでheuristicなもので、文字通り受け取るべきではないと強調しておきたい」。
物理学者じゃないけど、もっと正確な“直感的”な説明として読んだのは、加速している観測者は真空中で熱放射を見るっていうことだよ。これをUnruh effectって言うんだ[0]。Black holeに引き込まれないためには加速した観測者が必要だから、それに落ちない限り、Black holeから熱放射が出てくるのが常に観測されるんじゃないかな?(物理学者の皆さん、間違ってたら訂正してくださいね!)。[0]: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Unruh_effect
> 加速してる観測者
これはProper accelerationのことで、バネ秤とか圧電素子とか、加速度計みたいな apparatusで局所的に測定できるものだよ。
> Black holeは落ちないためには加速した観測者が必要
Black holeの外には、そもそもBlack holeの近くを通らないfree−fall軌道が無限にあるし、Black holeをかすめるhyperbolic軌道や、elliptical、(準−)circular軌道も無限にあるんだ。
こういう軌道上の加速度計はProper accelerationがゼロを示すよ。それでも、これらの軌道は外からHorizonを越えることはないんだ。
Event horizonとapparent horizonは違うよ。Event horizonがあるとしても、それは時空全体を見ないと決まらない。apparent horizonなら局所的に測定できるapparatusがあるけどね。
Proper accelerationを持ってる軌道も無限にあって、その多くはHorizonを越えないけど、ロケットエンジンつけてHorizonを越えるように操縦することもできるよ。
旅人がpathに沿って違う加速(free−fallも含めて)を経験すると、観測される粒子の数も場所によって変わるんだ。
Unruh effectはProper accelerationしてる観測者に関連するUnruh horizonを生むんだ。その観測者は、加速してるときはfree−fallしてるときより多くの粒子を見るよ。
いくらかのradiationは質量がないか、あってもすごく少ないから無限遠まで飛んでいく。中心質量の近くにある一部のHorizonの周りでは、それをHawking radiationって呼ぶんだ(Unruh radiationとか、expanding universeのcosmic horizon associated radiationとは違うよ)。そしてBaezも言ってるように、すっごく長い時間で見ると、粒子が飛び去るにつれて中心質量がどう進化するかも考える必要があるんだ。
論文のアイデア(Baezが上のリンク先のブログ記事で否定してる)は、Horizonがなくても、粒子がない真空が粒子豊富な時空に見える可能性があるってことなんだ。それはかなりぶっ飛んだ主張だよね。もしそうなら、電子だって勝手に蒸発しちゃうんじゃないの?
Arvin Ashがまさにこのeffectについて動画を出してたよ。今の理解のされ方ってすごく単純化されてるみたい。
https://www.youtube.com/watch?v=UxVssUb0MsA
なんだか混乱しちゃったな。動画の最後で「Hawking radiationはBlack holeだけじゃなくて、どんな崩壊した星からも来る」って言ってるのが、記事の主張と一致してるように聞こえるんだけど。
あれはHawking radiationがどう働くかの、大げさな「白い嘘」だよ。近似ですらなくて、Hawkingがたぶん科学ジャーナリストを満足させるためにでっち上げた、かなり無理のある比喩なんだ。
その主張は違うね。Hawkingの1974年の「Black hole explosions?」(Nature paywall)<https://www.nature.com/articles/248030a0>(sci−hub antipaywall)<https://sci−hub.se/https://www.nature.com/articles/248030a0>
あれは科学ジャーナリスト向けなんかじゃないし、全然「far−fetched」じゃないよ。(”... the time dependence of the metric during the collapse will cause a certain amount of mixing of positive and negative frequencies [...] Part of this wave will be scattered by the curvature of the static Schwarzschild solution outside the black hole ... Another part of the wave will propagate backwards into the star”)
ここで唯一足りないのは、彼のsecond−quantizationアプローチやその解釈についての議論くらいかな。Hawkingの同僚たちは50年前、そんな助けを必要としなかったんだ。
これに続いてHawkingの1975年の論文(Project Euclidでopen access)<https://projecteuclid.org/journals/communications−in−mathema...>で詳細に説明されてる。そこで最も関連するのはeqn(2.27−28)あたりで、符号付きの「collapsing bodyへのprobability fluxへの寄与」について話すことは全く問題ないんだ(それを粒子として特定するのとは対照的にね)。
Hawking自身、彼の本を含むいくつかの場所でもっとシンプルなポピュラーサイエンスの説明を書いたけど、読者はposition space以外のwave functionのcanonicalizationや直接測定される粒子がどう違うかを理解してる必要はなかった。だけど、そういう著作は、この簡潔な「explosions?」の手紙とその後の論文とは同じじゃないんだ。
”バリオン数保存則が破れるとんでもなく衝撃的”って、それマジ? ブラックホールのHawking radiation考えたら、むしろ当然の結果なんじゃない? とっくの昔に衝撃は受けたけど、今はもう受け入れてると思ってたよ。この記事の書き方、感情的すぎない? 科学的な説得力に欠けると思うなー。Wikipediaにも”バリオン数の保存は、Hawking radiationによるブラックホールの蒸発の物理学とは矛盾する”って書いてあるしね。
バリオン数とか量子数を保存できるブラックホールモデルもあるんだよ!
よく聞く”ブラックホールに落ちても特異点手前では何も特別なことはない”っていうのは、非物理的な理論に基づくデタラメだからね。外部観測者と落下する本人の観測結果が食い違うなんてありえないでしょ。Penrose図がそうなるのは、非物理的な”無限遠の時間”を含んでるからだよ。外部から落ちるのが見えないなら、客観的事実として誰も落ちてないんだ。これが現実!
唯一論理的に正しい解釈は、何もブラックホールに落ちず、落ちようとするものはブラックホールの蒸発を見るってモデル。これなら量子数も保存できるし、外部から見たブラックホールも今の理論と変わらないよ。
”ブラックホールに落ちても特異点手前では何も特別なことはない”って、なんで真実じゃないの? 落ちる本人からしたら、もしすごく大きいブラックホールなら…
イベントホライズンの内側は、脱出速度がどんどん高くなるから、足元からの光を見れなくなるとか、通過時に絶対なんか気づくことあるって! 他にも色々起こるだろうけど、イベントホライズンは間違いなく気づく場所だよ!
なんで足元が見えなくなるの? 頭も落ちてるんだから、足元からの光がホライズンから出る必要ないでしょ。自分で見るだけなのに。
ホライズンは脱出速度がcになる距離だよ。足元はもっと中心に近いから、脱出速度はもっと高い。脳の電気信号ですら下から上に伝わらなくなるだろうから、どっちみち意識失うはずだよ。
GR(一般相対性理論)は、ホライズン通過で意識失うなんて予言してないよ! むしろ等価原理によれば、自由落下してる観測者は、ホライズンを検出する局所的な実験なんて絶対できないんだ。これ、GRの超基本だよ。
落ちてるかどうかは実験でわかるよ、落ちてる惑星の表面にぶつかるとかさ。イベントホライズンも他の表面と同じで、いつぶつかるか絶対わかるって(光が出てこない場所だよ)。一度越えたら、もう特異点から遠ざかる電磁波はゼロだよ。
地面にぶつかるのは自由落下じゃなくなるからわかるだけで、それは関係ない話だよ。イベントホライズンは惑星の表面じゃないから、通過しても加速されたりはしないんだ。
ホライズンの内側で光が出られないのも関係ない。だって自分自身も中心に落ちてるんだから。GRでは時空は局所的に平坦で、慣性系ではSRが適用されるんだ。足元が見えなくなるなんて主張は、GRの基本に反してるから、なぜそうならないか説明すべきだね。
まあ、異論ありだなあ。光はEvent horizonの内側に入っちゃうと、特異点からさらに遠ざかる方向には文字通り動けないんだよ。空間が局所的に平坦かどうかは関係ないと思うけど。例としてhttps://en.wikipedia.wikipedia.org/wiki/Event_horizon#/media/File:BH-n…を見てみて。頭が足より特異点から遠かったら、足は見えないじゃん。これ以上議論する気はないよ!
”外部観測者との整合性を保つために、この蒸発は犠牲者がどんな表面にも到達できないほど速く起こる必要がある。代わりに、ブラックホールは犠牲者から遠ざかり、どんどん速く蒸発する。”
これが星の質量分のHawking radiation粒子を放射してるなら、Solar Windみたいなもん?どんどん速く起きてるなら、犠牲者をブラックホールから再び押し離すポイントってあるの?(役に立つなら「犠牲者」はsolar sailでもいいよ)
そんな方向に動く必要ないし!Spacetime diagram見て、頭と足の軌跡について考えてみろよ!GRに関する本読めよ!GR何も知らないのにGRについて強い意見持つ以外のことは何でもしろよ!
なんで観測者間で意見が違うとダメなの?って話だけど。もし宇宙船がEvent horizonに落ちるのを一方が見て、もう一方が永遠にそれを見れないとしたら、何が矛盾なの?落ちた側の人が通信で伝えても、そのメッセージは届かないんだから、矛盾はないんじゃない?っていう思考実験だよ。
Event horizonで何が起こるかは誰も知らないけど、外部からは物理が”壊れる”ように見える。その裏側も普通じゃないはず。数学では漸近線の反対側には鏡像があるのが普通だから、EHで時間が止まって見えるなら、向こう側にも似た何かがあるはずだ。だからEHはただ通り過ぎる場所じゃないと思うな。
なんで観測者間で一致しないとダメかって?それはrelativityでイベントそのものは一致しないといけないから。quantum information loss problemもこれで、物は失われないって現代の見解だと、どの観測者から見てもEvent horizonは越えられないはずなんだ。古いGR説を信じるなら、落ちる人がEHを越えた”非イベント”をいつ経験するの?遠くのライトの点滅が落ちるほど速くなる思考実験で考えてみてよ。EH越えで点滅は何回見るの?つまりEHはないんじゃない?
落ちていく犠牲者はかなり不愉快な時間を過ごすだろうね。ブラックホールが実は時間で凍結されたsupernovasだって知るから。外からは犠牲者のblack body radiationが極端に赤方偏移して見えるけど、数学的に歪みを”元に戻す”なら、外部から実際に見ているのは、星の質量分の物質が純粋なエネルギーに変換され、落ちていく犠牲者がそれに吹き飛ばされる様子なんだよ。無傷では戻れないけど、quantum numbersは保存されるよ。
彼にこれ以上何を望むのかよく分からないけど、論文も教科書もたくさんリンクされてるじゃん?彼はすごいJohn Baezだよ。その人は自分の分野をよく知ってる。君の本当のポイントだけど、それは衝撃的だよ。だってブラックホールが関わらないとBaryon numberは保存されないって主張されてるんだから。
まず、Kruskal coordinates見ればEvent horizonはただのnull hypersurfaceで、越える瞬間に局所的には気づかないよ。蒸発を考えるならVaidya metricとか見て。EH越える時に特定の質量でBHを見る。越えたらrが時間的になり特異点へ強制移動。君が言った凍結supernovaには吹き飛ばされない。回転や電荷BHだとCauchy horizon越えで蒸発見たり、永遠BHならtimelike infinity見たりするけど、その時はblue shifted incoming radiationに注意ね。
MSci in Physicsはさておき… 君が話してるspacetime diagramsへのリンクいくつか貼ってくれる?
相対性理論では観測者間でイベントそのものは変わらないよ。t’=t-1/tみたいな簡単な変換でも、ある座標系では起きないイベントが生まれるだけ。シュヴァルツシルト計量だともっと複雑で、遠くからは落ちる瞬間は見えないけど、落ちてる岩石はすぐ特異点に到達しちゃうんだ。<br>事象の地平線自体は(十分大きいブラックホールなら)通過できても、そのすぐ後に特異点で潰される可能性が高い。ポップサイエンスが「nothing special」って言うのは、大きいブラックホールなら潮汐力で潰されずに済むって意味で、それは間違ってないよ。計算したから知ってるんだ。
数学で漸近線に片側から近づくとき、反対側にもmirror versionがあるなんて言うけど、1/sqrt(x)みたいにそうじゃない例もあるじゃん? そもそもSchwarzchild metric自体がそうでしょ。落ちる宇宙船から見ると事象地平線はフツーだよ。その後の話は別だけどね。<br>GRの授業、面白いから受けてみなよ!
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Kruskal-Szekeres coordinatesのWikipediaの図を見るとよく分かるよ。事象の地平線ではspacetimeに何も急激な変化は起きないんだ。とってもregularだよ。ただ、一度越えちゃうとsingularity(特異点)がinevitable(避けられない)君の未来になっちゃうんだ。未来lightconesのどの道を進んでも特異点にぶつかる運命なんだよ。図を見れば一目瞭然!<br>[1]: https://en.wikipedia.org/wiki/Kruskal%E2%80%93Szekeres_coord…<br>[2]: K-S coordinates の便利な特徴は、lightcones が常に +-45 度になることだよ。
ああいうblastが光速より速く動かないといけないなら、どうやって彼らは顔面にblastされてるの?
僕が言いたかったのは、xでf(x)が無限大に漸近する時の関数の左右mirroringのこと。水平漸近線はRelativityで問題にならないけど、Schwarzchild metricにはEH半径で無限大に漸近するものと定数に近づくものがあるんだ。だから、僕が言ってた漸近性の例にも、君の「水平」な例みたいにもなるんだよ。言葉足らずでごめんね。
AUスケールで測るようなブラックホールがたくさんあるって知ってる? そういうブラックホールの中では、結構な時間の猶予があるんじゃないの? time dilation は君にとってかなり不利に働く?
ありがとう!少し違う話してるかな? 大きいブラックホールでも事象地平線ってboundaryでしょ?<br>すごいゆっくり事象地平線を通過するとして、足が越えて頭がまだって時、自分の足は見えなくなるの? 君の足の未来light coneを頭が通過するのは分かるけど、光線がその道を通れるのかが分からないんだよね。ちゃんと勉強してから時間経ちすぎちゃったな。
Kruskal coordinatesとかEddington-Finkelstein coordinatesの図を見てよ。Schwarzschild座標だと落ちる観測者は地平線に漸近的に近づくだけで越えないのはcrystal clearだ。<br>他の座標はcrossingできるようにするために数学的な無限大を使ってるけど、それはfinite-lifetimeなブラックホールにはphysicalじゃない。無限大を書いちゃったら、それはphysicsとしてはダメなんだよ!
この主張は圧倒的に受け入れられてる科学コンセンサスと違う。だから証拠を出すのはお前の番だ。何万ものPh.D.物理学者は有限時間で落ちないことに同意できるって言ってるのに、お前の主張の根拠はどこにもないじゃないか?
問題集でブラックホール落下時間を計算したけど、マイクロ秒より全然短かったはず。特異点への固有時間を最大にするには何もしちゃダメ。ロケット噴射は逆効果だ。特異点は時間的に先にある。これはSchwarzchild metricの話で、現実のブラックホール(有限時間に形成されたもの)は違う解が必要だ。
当時のHNでの議論だよ。
Universe expected to decay in 10⁷⁸ years, much sooner than previously thought (phys.org)
https://news.ycombinator.com/item?id=43961226
223ポイント、5日前、コメント323件。
あはは、俺もこれとそっくりなコメント数日前に書いたわ。
https://news.ycombinator.com/item?id=43964524
ほんと、あの論文はナンセンスだな。
プレプリントサーバーってたまに査読通らないようなの載っけちゃうんだよな。(2年くらい前の韓国の”超伝導体”覚えてるだろ!?)
マスコミはこういうの書くとき慎重になった方がいいぜ!
ナンセンスかどうかは置いといて、この批判的な評価の中の引用は気になるな。「もし俺がこういう衝撃的な発展について記事を書く科学ジャーナリストだったら、専門家にメールして本物か確認するだろう」。そんな態度じゃ、かつて専門家が間違ってた地球平面説や天動説を信じることになるじゃないか。
あのコメントはこう修正したいね、「専門家にメールして、この発見が現在の科学的世界観にどう収まるかをもっとよく理解するべきだ」って。
専門家を盲信すべきじゃないけど、挑戦も絶対盲信すべきじゃないぜ。
革新的な理論がほとんどの専門家から間違っていると思われることは稀だ。世の中には無価値なデマが多いのに、ジャーナリストが専門家に相談せずどれが真実か判断するのは愚かだ。嘘を広めすぎて真実が信じられなくなるぞ。
あのコメントに同意だね。専門家は間違えること、もちろんあるけど、帰無仮説としては彼らの意見の方が科学ジャーナリストの意見より”より正しい”ってことになる。
余談だけど、地球が平面だって本当に信じてた人なんていなかったぜ:https://en.wikipedia.org/wiki/Myth_of_the_flat_Earth。
”誰も本当に地球が平面だと信じてなかった”
お前のリンクは中世に地球が平面だと思ってたかって議論してるだけだぜ。
古代MesopotamiaやEgyptに住んでた人たちは、俺たちみんな海に浮かぶ平らな円盤か平面の上に住んでるって信じてたんだぜ。
この問題で明らかになるのは、原著者がバカってより、知識がsilos化してるってことだね。みんなの知識を進めるのが目的なら、これ良くないわ。academiaで起きてることは、関連分野でも失敗してるみたいで、それって良くないよ。
本当にそんなにsiloed?記事で言われてる条件(グローバルなtimelike Killing fieldがあること)は、曲がった空間でのquantum field theory in curved spacesの入門書なら全部載ってるし、関連するWikipedia記事[1]の最初の数段落にもあるよ。たとえここで当てはまらなくても、著者はなんでそうじゃないのか言うべきだったね。著者たちがバカとか悪意があったとは思わないけど、思いがけない結果を相談なしで推し進めるのは軽率だったかもね。
1: https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_field_theory_in_curved…
全然”silos”なんかじゃないよ、全部arxivにあるじゃん!自分の専門外でミスるのは簡単。科学プロセスは間違いを見つけてもらうためにある。議論して世界は進む。システムは機能した。
苦手なのはアイデアがニュースになる前にフィルタリングすることだね。それは最悪だけど,”academia failing”の問題じゃない全然。目利きたちが仕事したんだよ!
まあ、もう一つの側面として、原著者とpop-sci journalistsたちは、自分たちがどこで間違ったのか、主張がいかにとんでもないか理解できてないみたいだね。まさに、彼らの仕事が『理解しないこと』にかかってるから。修正できたはずなのに。2年経った今でもこの問題をぐるぐる回ってなくて済んだのに、まだやってる。
まあ、よくある話だね。ちょっと退屈。
これが本当に理解するのが難しいプロセスで、QFTにものすごく精通してる必要があるってのも大きいよね。そういう条件に合うほとんどの人は、ポピュラーサイエンスの記事書いたり訂正したりするより、もっと時間を使うべきいいこと持ってるんだよ。
> clearly a lot of knowledge held in silos.
私はそうは思わないな。最終目標は広く公開することだから。むしろ pre-print publication まで手札隠しがち。数ヶ月・年かけて取り組んで、もっと早く誰かに問題指摘してもらえたはずってこと。
科学で言うと、pull request 前にブランチ磨いて『メモリリークすごいし、他のAPIで動くよ』って言われる感じ。
人間スケールで解決策あるか不明。研究分野広大すぎてみんな繋げられない。価値ある意見が必要な人が得て、それを与えられる人がゴミに溢れないようにするなんて無理。
大学がPR熱心すぎてプレスリリースすぐ出すの止めれば、公にみっともない真似は防げるかもだけど、根本問題は解決しないね。
> clearly a lot of knowledge held in silos.
この問題で本当に明らかになるのは、人はセンセーショナルな話を広めて議論するのが大好きで、反対意見で楽しみを台無しにする人なんて誰も聞きたがらないってことだと思うんだ。
元の話のHNでの議論[1]を見てみなよ。ずっと下にA_D_E_P_Tって人のコメントがあって、論文がナンセンスだって説明してて、この記事の反対意見を指してる。そのコメントはHN読者にダウンボートされたんだ。
だから知識のサイロなんて無いんだ。我々単純な人たちは、最新のブレークスルーを深く調べずに議論したいだけ。そうしないと楽しみ台無しになるからね。
[1] https://news.ycombinator.com/item?id=43961226
A_D_E_P_T’のコメントへの直リンクだよ: https://news.ycombinator.com/item?id=43964524
こういうアイデアは楽しい推測になると思うけど、間違ったアイデアを広めないでもっと楽しめること(文字通りのScience Fictionみたいな!)ってあると思うんだ。上に楽しさを築けるなら、現実の物理そのものが(学術的に)楽しい必要はないんだよ:)
あのコメントは良いんだけど、専門的すぎ。理にかなってるかわかりにくい。general relativityのレベルが低すぎて、細かいこと全部理解できないや。
過剰宣伝の結果を予想してあのスレッド全体スキップしたし、寝なきゃいけないからね https://xkcd.com/386/ 。灰色になってたらアップボートしただろうな。
あのコメントはELI35[1]みたいだけど、HNならELI25[2]版が良いね。ELI25導入とELI35詳細とか。(ELI5[3]は全然好きじゃないな。)
[1] general relativityでpostdoc終えたばかり。[2] Geology専攻終えたばかり。原子と微積分は知ってるけどcovariantが何か全く分からない。gaugeも知ってるgaugeじゃない。[3] ロリポップ欲しいだけ。
まさかHNで懐疑的な人がいないなんてことはないと思うんだけど。
ちょっとでも科学的な結果に触れてる記事が投稿されると、絶対HNのコメント欄から誰か出てきて、それをディスるんだから。これは間違いないね。正しいかどうかにかかわらず、必ず反論してくる”あの人”がいるんだ。
あと、君が言ってるコメントは、多分HNが反対意見に偏見があるんじゃなくて、トーンが悪かったから低評価されたんだと思う。「くだらないね.」ってコメントを始めるのは、「君は間違ってる.」って始めるのと同じくらい、実りある会話にはつながらないからね.
arxivのドラフトだったら同意だけど.でも正直、この場合のコメントの明快さと簡潔さは評価するよ.
それと、あの論文は有名なジャーナルに載ったんだから、あのトーンも許されると思う.だって、その論文が受けた注目の高さを見ればわかるでしょ.
特に、もし撤回されたとしても、たぶん同じように記事にはならないだろうしね.
「くだらないね.」みたいな発言の意図は、起きるべきじゃない会話を未然に防ぐことにあるんだよ.だって、そんな会話はバカバカしくなるだけだからね.
もしそれが正しければ、言うべきはそれなんだよ.
もうどうしようもない問題なんだろうね、これは.
地球上にはたぶん何百万もの物理学者がいるわけでしょ.
会社で働いてる人なら、たった数百人だって、同じことを理解して同意させるのがどれだけ大変かわかると思うんだ.
実際のところ、あまりにも多くの人が、あまりにも多くのことをやりすぎてるんだよ.
専門分野が違うだけで、同じ分野の人にさえチンプンカンプンに聞こえるテクニカルな論文なんてざらにあるんだから、こういうことが起きても驚かないよね.
特に最近は科学的に論文を発表するプレッシャーや、現代の”ジャーナリズム”のトレンドも相まってね.
人口の99.999999999パーセントの人たちは、研究の大部分を理解し始めることすら夢にも見れないくらい知識がないんだよ.
大人でさえ、まともに本も読めないんだから、ましてや解析学1の試験に合格するなんて無理でしょ.
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こういう物理学の論文の多くは面白いけど、結局はただのノイズなんだよ.
テストされてない理論は、事実じゃない.それはただ誰かが(PhD持ちだろうがなかろうが)思いつきで言ってるだけで、もしかしたら物事を説明できるかもしれないってだけなんだ.
宇宙論や物理学のほとんどはまだ理論の段階だし(Big BangもString Theoryもね)、たとえ理論の90%が事実に合ってても、まだ間違ってる可能性はあるんだ.
テスト不能な理論の上に、別のテスト不能な理論を積み重ねて、さらに別のテスト不能な理論を引用する、こういうのを見かけることが増えてるんだ.だから理論物理学は危機的な状況にあると思うんだよ、個人的にはね.
うちの母さんと父さんも、これら全部を説明できるテスト不能な理論を持ってるよ.それは”God”って呼ばれてる.SF作家たちもたくさん持ってるし、たぶんAIもすぐにこの山に貢献するだろうね.
テスト可能な論文を作ったり、実験的に証明したりする科学者たちには敬意を表するよ.
僕たちは、どれだけしっかりしたモデルでも全部”theory”(理論)って呼ぶんだよ.
テストされてない理論は、”hypothesis”(仮説)って呼ぶ方がいいかもしれないね.
この言葉の使い方の間違いが、「あれはただの理論だから無視すればいい」って言う変な人たちにつけ入る隙を与えてるんだ.彼らは自分たちの使い方と科学的な使い方の違いを理解してないんだよね.
質量がある物体がなんで重力放射しないのか、簡単な説明ない?
加速してる観測者はUnruh効果で熱放射を見るらしいじゃん。惑星の上に立ってる俺らも重力で加速してるんだから、Unruh放射見てるんじゃないの? これってHawking radiationと関係あんの?
> If you’re standing on a planet, you’re accelerating under gravity, and therefore don’t you see Unruh radiation?
素人なんだけどさ、立ってる時って本当は加速してないんじゃないの? 下に支えるものがなくて落ちてる時にだけ加速するんでしょ。
ああ、ここで言う”加速”にはいくつか定義があるね。Unruh radiationは”慣性系じゃない”時に起こるんだ。つまり、加速を感じる時。宇宙のロケットの中とか、多分地球の表面に立ってる時とかね。
君の言うことは直感的だけど、Einsteinがgeneral theory of relativityにたどり着いたのは逆の考え方からなんだ。この問題とgeneral relativityを説明してるちょっとオタクっぽいけど良いVeritasium videoがあるよ → https://youtu.be/XRr1kaXKBsU?si=1iudoAx5kWgWHHt-
ああ、なるほどね!うん、Einsteinの”happiest thought”は知ってるよ。ただUnruh effectで言ってる”acceleration”がどういう意味か、ちょっと分からなくなってたんだ。スッキリした!
俺も素人。でも、絶対零度じゃない限り、体内の粒子は動いてるし、質量があれば確かに重力放射するんじゃないの? 絶対零度になって止まるまで。
pop science videoの理解だと、素粒子は確かに消滅する(蒸発)らしいけど、それはweak forceによるdecayだけなんだって。
いや、惑星の上に立ってる時も、実際は加速してるんだよ。
この記事の詳細で気になった箇所:
> [in their 1975 paper] Ashtekar and Magnon also assume that spacetime is globally hyperbolic
現代の仮定ってspacetimeはglobally flatだってことじゃないの?
そのtermはcausal structureのことだよ → https://en.wikipedia.org/wiki/Globally_hyperbolic_manifold
これ勉強中だから詳細はあやふやなんだけど、spacetime curvatureとspatial curvatureって違うんだと思う。空間の3次元部分がflatでも、時空全体はhyperbolicになりうるんだ。
spaceがflatっていうのはassumptionじゃなくて、GRはglobal space curvatureを決めないから、globally negativeやpositive curvatureの可能性もあるんだけど、so far証拠がないんだ。
black holesでは本質的に”loss of a dimension”って考えてるんだ。(これ説明するの大変だけど)。だから’baryons’(3つのquarkの集まり)も空間のdimension数(3D=3 Quarks)で決まるんじゃないかって。event horizonに達するとquarkがバラバラになって、baryonが存在しない何か(例えば2D space)になるのかも。
”surface” of an event horizonでlawsがpreservedされて、singularityやentire interior inside black holesはsimply存在しないんじゃないかと考えてる。Relativityが”breaks” spacetimeする部分(i.e. problems with infinities and divide-by-zero)は、loss of a dimensionって見方で解決できることが多いんだ。例えばlength contractionはdimensionをcompress out(at light speed)してるし、time dilation(at event horizons, or light speed)もremoval of a dimension。
これはHolographic Principleにも似てるね。俺のviewではeven Lorentz equation自体がN-Dimensional spaceを(N-1)-Dimensional spaceにsmoothly transformする方法の表現で、asymptoteがdimensionが”lost”された時にちょうど到達するexponential-like curveになってる。
”time”ってどんなdimensionalityにいてもspecial dimensionに思えるのは、spacesにおけるこのdimensionality hierarchyの’next one up’ or ’next one down’だからだと思う。これがMinkowski Space distance formulaで’time’が他のdimensionsとopposite sign (+/-)にされるexact reasonで、Metric Signatureに関わらず当てはまる。
これはもちろん俺たちのentire 4D universeがitself a space embedded in a larger spaceで、technically higher dimensionsから見ると”event horizon”でもあるってimplyしてる。
事象の地平線の”表面”で法則が保たれるって考え方、それ良くないと思うよ。大きいブラックホールなら事象の地平線で変なことは何も起きないし、大きな長さの収縮もないんだ。
特異点の”無限”は確かに中心にあるけど、相対論的な最大効果は全部EH(事象の地平線)の表面だよ。エントロピー(情報量)もEHの面積で決まるって証明されてるし、全てが表面に残ってるって大きなヒントだよね。時計が落ちるのを見ても、止まるのはEHだよ、中心じゃない。中心に全てあるって誤解されがちだけど、面白いことは全部表面で起きてるんだ。
ホログラフィック原理を誤解してると思うよ。情報がベッケンシュタイン限界を作る二次元表面に符号化されてても、その領域を横切る時に何かが変わるって意味じゃない。ブラックホールが放出する放射が、吸収した物質の情報を放出できないって意味だけなんだ。
事象の地平線が色んな次元で存在しうる(普通のブラックホールはEHに2次元の空間自由度がある)なら、俺たちの3次元宇宙自体が、より高次元の4次元空間からの”多様体”(射影)だって推測が成り立つよね(つまり、俺たちは3次元のEH上に住んでるのかも)。その4次元空間も5次元からの射影かもしれない。これってホログラフィック原理にすごく似てるけど、もっと一般的な理論だね。
事象の地平線の”表面”で法則が保たれて、特異点とかブラックホール内部は存在しないかもって考え、魅力的だけど、じゃあ物質の球体がほんの少しだけ密度が高くなりすぎた時、その”遷移”で何が起きるの?
Lorentz変換とか相対性理論の法則みたいなもんだよ。質量が大きくなったり時間が遅くなっても、光速に達するまでは理論の”問題”はない。でも、小さな空間に質量が詰め込まれると”新しい数学”が出てくるって指摘は良いね。俺はLorentz変換をN次元から(N+/-1)次元へ次元を変える方法だと見てる。それは空間を”圧縮”して次元を自由度から取り除くのと equivalent なんだ。
100年どころかそんな遠い未来の出来事を予測するなんて、絶対当たらないって賭けるね。何兆兆年も先のことで、今の物理学じゃ証明のしようがないよ。
まあ、古くからの問題と今の状況は分かるよ。でも、どうすればいいんだ?科学って偽情報の場所じゃないはずなのに、全然防衛できてないみたいだ。お金をもらって嘘をつく人がいて、彼らが嘘つきだって言う人にはお金が出ない。外から見ると科学の論争は政治みたいに見えて、科学者は信用を失っちゃう。それ、マジで問題だよね。