ブラックホールの蒸発について

質問

よくブラックホールが蒸発して消えてしまうことがあると聞きますが、一度物質を飲み込み始めたものがどうして飲み込みをやめてしまうのでしょうか
それではブラックホールとは言えないような気がするのですが
強大なブラックホールに小さなブラックホールが飲み込まれるというなら、私の知識で理解できるのですが

回答No.6

starflora

Astroia 様

　　貴方の述べられたことは、ブラックホールの概念の提唱者と、ブラックホールに角運動量があるという説明を除けば、すべてわたしが述べたことだと思えます。そして、わたしが矛盾を来たさないよう表現に留意した点についての配慮はないように思えます、従って、述べていることが、それだけでは整合性がありません。

　　１）ホーキングの理論では「ブラックホールから熱力学的な何らかの放射現象を観測することが前提」と貴方は述べておられます。これは簡単に言えば、ブラックホールから「熱放射」があるということで、この物理的意味は、電磁波（ガンマー線放射）が、ブラックホールから出ているということです。

　　２）ところで、貴方は、「真空から粒子・反粒子のペアが生成された際、片方がブラックホールに吸い込まれて、もう片方は力の作用反作用によって外に投げ出されることはあり得ることかもしれません。そしてそのことは必然的にブラックホールから放射されたと考えることができるかも……」と述べています。ブラックホールからは「質量ある粒子」は逃れることができないはずです。また逃れることができるのは、最低条件で、「光速運動粒子」でなければなりません。仮想過程における対創生は、普通、質量粒子の対創生を意味するはずです。しかし、質量粒子は、当然ながら、ブラックホールから逃れることはできません。これはおかしいことです。作用・反作用など、この場合は意味はないでしょう。

　　３）ホーキングのモデルは、「熱輻射」従って光子の放出で、それは２）で述べた条件に合います。しかし、粒子の対創生の一方の粒子が、ブラックホールから逃れるということはありえないことです。仮に、ブラックホールの境界で、対創生が仮想過程で起こり、一方の粒子が、ブラックホールに落下し、他方が残された結果、まさに、他方の粒子が、仮想性から現実粒子となったというのは考えられます。しかしその場合でも、粒子はすぐにブラックホールに呑み込まれるでしょう。粒子がブラックホールから逃れ出るのではないのです。粒子は対創生されたのなら、荷電粒子のはずですから、それがブラックホールから逃れようとして再度ブラックホールに吸収される過程で、加速度運動を行う結果、電磁場ができ、ガンマー線つまり光子が放出され、それがブラックホールから逃れるという話なら合理性があります。

　　しかし、わたし自身は、そういうことを考えた上で、結局、再度呑み込まれる粒子は、仮想過程のなかにあったのだという見解にし、観測される、ガンマー線の脱出だけが、ブラックホールからの脱出だと述べたのです。

　　「つまり、粒子・反粒子が生成され片方が飛び出すごとに、ブラックホールはやせ細っていき、ついには爆発するだろうと言う考え方」……「片方が飛び出す」という表現からは、ブラックホールから仮想過程の対創生粒子の一方が現実粒子となり、「ブラックホールから飛び出る」という風にしか読めません。しかし、それはおかしいと上で述べました。ホーキングの熱的過程・熱放射とも矛盾します。

　　これらについて、いかがお考えでしょうか？　質問をということなので、あえてさせて戴きます。また、ブラックホールが「爆発する」とは、何のことでしょうか？

　　もう一つ、わたしは、ブラックホールの特異点以外に、ブラックホールの「大きさ」ということを述べました。大きさがあるからこそ、ブラックホールの蒸発と言うのは可能だと思えます。これは、どうなのでしょうか？（この大きさを、「シュヴァルツシルト距離」と本当に呼んだのかどうかは、わたしは自信がないと述べています。（「シュヴァルツシルトの式」というものがあり、一般相対性理論における線素の表現式ですが、この式からは、こういう「距離」はわたしには導くことができないですから、わたしの間違いである可能性が高いですが、しかし、「大きさがある」というのは、どういうことになるのか、です）。