ブラックホールで過去にタイムトラベル出来る? ~相対性理論~

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理論上、未来へのタイムトラベルは有名な「ウラシマ効果」のように、可能だと考えられています。

では、過去へのタイムトラベルは出来るのでしょうか。

理論上は出来る可能性があると言いまずが、とても難関な旅だと言えます。



2つのブラックホールでつくるタイムマシン

過去へのタイムトラベルは、カルフォルニア工科大学のキップ・ソーン博士らのグループによって考えられています。

それは、ワームホールを使ったタイムトラベルです。

ワームホールとは、ブラックホールを2つつなげたような時空の事をいいます。

2つのブラックホールをつなげる為には、ワームホールをつくり出さないといけません。

タイムトラベルをする際に、事象の地平線の中に入ってしまうと二度と外には出れなくなる為、ワームホールをつくるときには、事象の地平線があらわれないようにくっつけてやる必要があります。

もしも、このやり方が可能であるならば、過去へのタイムマシンをつくる事が出来るというのです。

下記に、ワームホールを使って過去にタイムトラベルする方法を述べています。

 

①ブラックホールを二つつなげて、ワームホールをつくります。2つのブラックホールは同じ時刻で繋がっています。

 

 

 

 

②A地点のブラックホールの入り口をその場に止めておいて、B地点にあるワームホールの入り口を光速近くの速さでCまで運動させてから、元のB地点まで戻します。

 

③アインシュタインの相対性理論によれば、光速やそれに近い速さで運動する物体の時間は遅れます。つまり、静止していたA地点の時刻に比べ、運動していたB地点の時刻は遅れてしまいます。

 

 

 

 

④B地点の入口を往復させ終わった時の時刻をPM19:00だとします。しかし、相対性理論により、B地点の時刻は遅れる為まだPM1:00です。
A地点の入り口にいた人が宇宙船に乗り、PM19:00に出発し、1時間かけてB地点に着き、B地点のワームホールの入り口に入ったとします。

 

 

 

 

 

⑤B地点のワームホールの入り口に入った時刻は、               この人にとってはPM20:00ですが、実際のB地点の時刻は、PM1:00から1時間経過したPM2:00であります。
2つのワームホールの入り口は同じ時刻で繋がっている為、B地点の入り口に入った人はA地点の入り口からPM2:00に飛び出してきます。
PM19:00に出発したはずが、過去にさかのぼってPM2:00に同じ場所に戻ってきたことになるのです。








 

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【タイムトラベルは本当に出来るのか】ブラックホールとホワイトホールでワープ出来る? ~理論から検証~

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「ブラックホール」は、光さえも脱出する事が出来ない奇妙な天体としてよく耳にすると思いますが、「ホワイトホール」もアインシュタインが一般相対性理論で予言した奇妙な天体です。

ブラックホールとホワイトホール

ブラックホールとホワイトホールは、お互いの時間をひっくり返した関係にあるといいます。

例えば、ボールを投げて落下するまでの様子をビデオ撮影し、これを逆回しで再生してみると、逆回しで再生されたボールの運動は、何ら物理法則に反していません。

このように、物理学の世界では、ある現象に対して、時間を反転させた現象も存在するのです。

このことから、ホワイトホールの性質が分かります。

ブラックホールは光さえも飲み込む天体であるのに対して、ホワイトホールは光さえも内部にとどまる事が出来ない天体という事です。

ホワイトホールの内側からは外側に移動できますが、外側から内側に向けては、光でさえも進入できないのです。




ブラックホールとホワイトホールをつなぐ「ワームホール」の存在

そしてブラックホールとホワイトホールの2つの空間をつないでいるのが、「ワームホール」という存在です。

このワームホールをくぐり抜けると、一瞬にして別の空間に移動できるといいます。

ブラックホールからホワイトホールへの一方通行の宇宙タイムトラベルとなります。

ただし、ホワイトホールからブラックホールには決して戻れません。

ブラックホールとホワイトホールがワームホールで繋がっている場合は、通り抜けた先は、私たちのいる宇宙とは別の宇宙になります。

ワームホールは非常に不安定な存在だと考えられており、理論上は通り抜けが可能であっても、実際に物質が通り抜けようとすると、それによって生じたエネルギーの「ゆらぎ」が増幅し、ワームホールはつぶれてしまうと考えられています。

この理由から、ワームホールでのタイムトラベルは不可能といわれているのです。

ワームホールは極めて小さい

アインシュタインの理論によると、ワームホールの存在は明らかなのですが、残念ながらこれまでに実際に発見されたことはありません。

そして、この理論でのワームホールは超極小サイズでしか存在していない為、ほとんど発見不可能なのです。

この理由からも、現在の段階では、ワームホールによるタイムトラベルは不可能という事になるのです。

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【分かりやすく説明】タイムトラベルのパラドックス ~理論から検証する宇宙の法則~

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過去へのタイムトラベルは、「親殺しのパラドックス」のように矛盾が生じるというお話をこのブログでお話しました。

しかしながら、過去へタイムトラベル出来るという科学的理論も、現実的に物理学者の間では議論されています。

ここでは、その理論を更に掘り下げて説明したいと思います。


①多世界解釈

量子力学の理論の一つで、歴史は常に様々な「世界」に分岐しています。

過去に遡るタイムトラベルが可能だとしたら、タイムトラベラーが遡った先は、出発点とは異なる歴史の枝になるだろうとの考え方です。

この世の宇宙は無数にあるという解釈です。




②膜宇宙

人間が観測できるこの世界は、縦・横・高さの3次元で時間を加えて4次元となります。

私たちのいる3次元の宇宙は1枚の膜(膜宇宙)で出来ています。

また、私たちの宇宙とは別の異なる宇宙が存在し、その宇宙は別のブレーン(膜宇宙)で出来ています。

そのブレーンの中では移動が可能ですが、膜と膜の間の空間である高次元の世界へは飛び出す事は出来ず、また高次元の世界を見る事も出来ません。

異なる2つのブレーンからブレーンにタイムトラベルするという理論は、今のところ不完全だと言われています。(今後、不完全ではなくなる可能性もある。)

イゴール・ノヴィコフの首尾一貫の原則

タイムトラベラーが過去に遡って行う行為は、すべて既に決まっている歴史の一部であって、首尾一貫性を崩すようなパラドックスとなる行為は決して実行できません。

例えば、現在の世界で友人が交通事故に遭ったとします。

過去にタイムトラベルして、その事故を防ごうと試みますが、何らかの理由で事故は防げず、結局友人は事故に遭ってしまう…という事です。

もしくは、タイムトラベルした事によって、事故に遭ってしまうという、「歴史は既に決まっており、変える事は出来ない」という原則です。

決定論と呼ばれる考え方であり、自由意志という観念はありません。

つまり、「歴史上、未来からタイムトラベルしてきた人の記録がないので、過去へのタイムトラベルは不可能」だと言われていますが、記録がないのではなく、歴史は個人の自由意志に関係ない為、記憶が書き換えられているという解釈もできるのです。

タイムトラベルやタイムマシンは、SFや漫画だけの世界観ではなく、実際に理論的に考えられているのです。

そんな世界が、実は存在しているのだけれど、私たちにはただ見えてないだけなのかもしれないですね。

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【タイムトラベルって現実に出来る?】~理論から検証する宇宙のタイムトラベル~

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タイムマシンと言えば、「ドラえもん」で出てくる、のび太の部屋の机の引き出しのタイムマシンを想像する人も多いでしょう。

タイムトラベルは、SFや漫画の世界の空想のもの…と思っていませんか?

実は、タイムトラベルは理論上可能なのです。




特殊相対性理論による未来へのタイムトラベル

アインシュタインの「特殊相対性理論」により、すべての物質は光より速く移動することはできません。

物質は光速に近づくと質量が増加し、時間の流れが遅くなります。

光速に近いスピードで移動し続けると、地上で普通に暮らすより時間がゆっくり流れます。

例えば、双子の姉を地球に残し、妹は光速の99%の速さの宇宙船に乗ると、時間の進み方は約7分の1になる為、10年間宇宙旅行をして地球に戻ったら地上は70年が経っているという計算になります。

これは通称「ウラシマ効果」と言われています。

この未来へのタイムトラベルの仕方は、片道切符のタイム旅行となり二度と現在には帰って来れません。

そもそも、現在の科学では光速に近い宇宙船などは造る事が出来ないため、あくまで思考実験で想像する事しか出来ません。

過去へのタイムトラベルが出来ないとされる理由

未来へのタイムトラベルは思考実験上、可能だといいました。

では、過去へ行くタイムトラベルは出来るのでしょうか。

物理学者のスティーヴン・ホーキング博士は、過去へのタイムトラベルは可能と主張しています。

過去へのタイムトラベルの方法は物理学者の中でいくつか挙がっています。

その中でも有名な方法は、ワームホールという、自然法則に反さないような宇宙空間に存在するタイムトンネルを通過するという理論です。

このワームホールを使えば、理論上、2つの離れた場所や異なる時間を行き来できることになると言います。

しかしながら、過去へのタイムトラベルは絶対に不可能だと言われています。

①パラドックスという謎

例えば、Aさんが過去に行って自分の親を殺してしまったとしたら、Aさんには産んでくれる親がいない事になるので、そもそもこの世に存在しない事になります。

したがって、存在しないAさんは過去にタイムトラベルが出来ないので、Aさんの親は生きているという事になります。

このパラドックスを「親殺しのパラドックス」といいます。

②未来からやって来たという者が現れたという記録がない

もしも、これからの未来において、過去にタイムトラベルが可能になるとすれば、人類の歴史上、未来人が来たという記録が残されているはずです。

「過去は変えてはいけない」という法律が未来には出来ているのでしょうか。

それとも、過去を変えてしまっていても、その時点からパラレルワールドで別の並行している世界が出来上がるのでしょうか。

謎が深まる一方ですが、多くの物理学者たちは、過去にタイムトラベルが出来ない証拠を研究しているようです。

理論上は過去にもタイムトラベルが出来るという事です。

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