ファイアウォール問題に『イモムシ型ワームホール』で挑む
今回の研究によって明らかになった最も大きなポイントは、「完璧に整った状態」だけではなく、「乱雑でごちゃごちゃした量子状態」でもブラックホール同士を繋ぐワームホールが理論上生じうる可能性が示されたことです。
言い換えれば、宇宙の中に存在する典型的なブラックホールたちは、「不完全で混沌とした量子状態」の中でも、つながりを持ちうるのかもしれません。
これは従来の常識を大きく覆す、画期的な視点です。
これまでの物理学では、「秩序が安定性をもたらす」と一般に考えられており、ブラックホール内部のワームホールも秩序が維持に重用だとされてきました。
ところが今回の研究が示唆したのは、むしろ「乱雑さこそがワームホールの安定性を支える基盤となりうる」という逆の結果を示しました。
この研究の意義は計り知れません。
まず、宇宙の成り立ちを理解する上で、「量子もつれ」が重要な役割を果たす可能性がより具体的に描かれました。
「量子もつれ」と聞くと不思議なだけの現象に感じられるかもしれませんが、今回の発見は、これが宇宙の形を作り上げる重要な“接着剤”のような働きをしている可能性を示しています。
さらに、この研究はに吸い込まれた情報は、完全になくなってしまうのか、それともどこかに残っているのかという長年の議論にも影響を与えます。
その議論の一つに、「ファイアウォール仮説」という考え方があります。この仮説では、ブラックホールの入口のあたりに「炎の壁」のようなものがあって、そこを通過すると情報は完全に破壊され、二度と取り戻せなくなると考えられています。つまり、ブラックホールに落ち込んだものはすべて燃えて消えてしまうという考え方です。
ところが今回の研究で提案された複雑なワームホール（まるでイモムシのようにデコボコしたトンネル）が、この問題に対して新しい可能性を示したのです。
つまり、ブラックホールの内部が「炎の壁で情報を破壊する」のではなく、「量子の絡み合いが作ったデコボコのトンネルを通して、情報が安全に残される」可能性があることが今回の研究によって示唆されたのです。
ブラックホール内部は単なる「破壊の場所」ではなく、宇宙の情報を保存する「隠された保管庫」であり、ブラックホールの先にある「空間の連続性」を維持する仕組みとして働く可能性があるのです。
もしこうした考えが正しければ「量子の乱れが情報の消失と空間の連続性を保ち、宇宙を支えている」ことになります。
元論文
Semiclassical Wormholes toward Typical Entangled States
https://doi.org/10.1103/btw6-44ry
ライター
川勝康弘: ナゾロジー副編集長。 大学で研究生活を送ること10年と少し。 小説家としての活動履歴あり。 専門は生物学ですが、量子力学・社会学・医学・薬学なども担当します。 日々の記事作成は可能な限り、一次資料たる論文を元にするよう心がけています。 夢は最新科学をまとめて小学生用に本にすること。
編集者
ナゾロジー 編集部
