ブラックホールを破壊するにはどのような方法があるのか？破壊したらどうなるのか？

ブラックホールは巨大な恒星が自身の重力に耐えきれず崩壊してできる、光すら脱出できないほど超高密度かつ大質量の天体だとされています。そんなブラックホールを破壊する方法について、科学系YouTubeチャンネルのKurzgesagtがアニメーションで解説しています。

What Happens If You Destroy A Black Hole? - YouTube


ブラックホールは光さえも脱出ができない、すべてを破壊する天体です。

そんなブラックホールを破壊するにはどうすればいいのでしょうか

月と同じ質量のブラックホールが存在したと仮定して、その周囲に世界中の核兵器を爆発させてみたとします。

ブラックホールはその周囲にある物質やエネルギーを飲み込んでしまうことから、核兵器の爆発したエネルギー分がブラックホールにすべて吸い込まれてしまいます。吸い込まれたエネルギーは質量に転じるため、ブラックホールがさらに巨大化してしまい、破壊はできません。

次に、「反物質」をブラックホールにぶつけて破壊してみます。

反物質とは、ある物質と比べて質量とスピンがまったく同じであるものの、構成する素粒子の電荷などがすべて逆の性質を持つ物質のことで、物質と反物質が衝突すると互いに消滅してしまいます。そこで、月の質量と全く同じ質量を持つ反物質をブラックホールに衝突させてみます。

しかし、ブラックホールが取り込む物質は、構成する電荷などを問いません。結果的に、反物質の月をブラックホールにぶつけることは、一般的な月をぶつけることと変わらず、ブラックホールが巨大化するだけです。

次は、反物質で構成された「反ブラックホール」をぶつけてみます。

ブラックホールの反対の電荷を持つ反ブラックホールを衝突させると、それぞれの電荷は加算、相殺されてしまいます。

その結果、電荷を持たない代わりに2倍の質量を持つ新たなブラックホールが形成されると考えられています。

次に、「事象の地平面」を破壊するという方法を考えてみます。

ブラックホールの内部には、強大な重力を持つ無限に圧縮された「特異点」が存在します。

ブラックホール内の特異点に引き込まれた物質は、光を含め、絶対に脱出することができません。ブラックホールが黒い天体に見えるのはこのためです。「事象の地平面」は、ブラックホールに引き込まれる光が脱出できる限界の境界線です。

ブラックホールが回転すると、遠心力で内部から物質を外に押し出そうとする働きが生じますが、ブラックホールの強い重力下では実際に物質が押し出されることはありません。

しかし、あまりにブラックホールの回転が速すぎると、物質を押し出す働きが強まり、事象の地平面が崩壊すると考えられています。

事象の地平面を破壊されたブラックホールは、特異点だけを残し、周囲の物質を引き込む力が弱まるとされています。

特異点だけを残して事象の地平面を破壊するには、質量が小さく、回転数が多い物体を大量にブラックホールに与える必要があります。その結果、ブラックホールの電荷や回転速度が、質量増加に伴うブラックホールの成長速度よりも早く増加します。

ブラックホールに過剰に栄養を与えることで、ブラックホールを破壊することができると考えられていますが、実現可能かどうかは物理学者の間で議論の的になっています。

一定の供給量を超えたブラックホールは、マイナスの電荷を帯びることで反発力が増し、物質をはねのけて過剰な供給を拒否するようになります。

回転の場合も同様に、一定の上限に達したブラックホールは、それ以上物質を飲み込むことができなくなるとのこと。

ブラックホールに過剰に物質を供給するためには、供給量が上限に達する直前に適切な量の物質を適切な方法で投与することが重要と考えられています。

適切な方法や量の供給を行うことで、ブラックホールを破壊することが可能です。

しかし、事象の地平面を破壊すると、これまで誰も見たことがない特異点があらわになります。

最悪の場合、この特異点が我々の物理学を崩壊させる可能性も危惧されています。

実際のところ、特異点はブラックホールの中心に存在するわけではなく、時間や空間がゆがんでいるため、実際の特異点は我々の時間よりも未来にあるとされています。

もしも特異点があらわになると、我々の物理学が崩壊するだけでなく、時空の構造が崩壊し、時間や空間の概念すらも消滅する可能性もあります。

ときにブラックホールは「宇宙におけるモンスター」として恐れられることがありますが、実際には特異点による時空の崩壊から我々を守ってくれているのかもしれません。

ブラックホールを安全に破壊する方法は「ホーキング放射」を出し尽くしたブラックホールがゆっくりと衰退していくことを待つのみです。

衰退したブラックホールは事象の地平面も特異点も残すことなく消滅すると考えられています。ブラックホールが消滅するまでにかかる時間は、その質量によって異なりますが、チリ1粒程度の大きさのブラックホールが消滅するまでにかかる時間は10⁴⁴倍年とされています。約138億年といわれる宇宙の年齢の10³⁴倍の期間を待つことで、ブラックホールを破壊することは理論上可能です。