ブラックホールに関する疑問

門外漢の与太。

シュバルツシルト解

シュバルツシルト解一般相対性理論の解なので、量子力学素粒子論については考慮していない。シュバルツシルト解が「脱出速度が光速を超える」シュバルツシルト半径を与えることは、あちこちで解説されている。
しかし、ブラックホールの中に「重力が無限大になる特異点」があることがシュバルツシルト解から自明に出てくるのか、それとも他の予想なのかがいまひとつわからない。

チャンドラセカール限界

白色矮星は電子の縮退圧で重力を支えている。太陽質量の1.44倍を超える星は縮退圧では支えきれず、爆発などを起こさないなら電子が原子核に吸収されて中性子星になる。この過程で爆発するんだけど、そこは問題じゃない。
チャンドラセカール限界は量子論素粒子論から出てくる話。

ブラックホールでもある中性子星

中性子星が重力を支えるのは、中性子自身の「固さ」ということになる。中性子同士はぎっしり押し込まれているので中性子星の密度は中性子の密度とほとんど同じ。
中性子星に物質をどんどん落としてやると、次の二つのいずれかがおきる。

中性子が崩壊すると、より体積の小さい何か*1になるんだろうけど、どうなるんだろう。中性子の縮退圧に上限があるのはオッペンハイマーが示唆していた。
中性子星が重力崩壊を起こさずにブラックホール化することはありうるのかな?一般相対性理論の立場だと、どうでもいいんだろうけど。

空間のゆがみ

あれ?シュバルツシルトの壁が出来るほどの重力源だと空間そのものがゆがむわけだけど、そのゆがみのせいで空間が引き伸ばされて、より多くの物質が見かけの上の同一半径に引きずりこまれるということ?その結果、密度が上がってさらに空間のゆがみが大きくなる。
これなら物質の崩壊じゃなくて空間の底抜けとしてブラックホールを理解できる。

ひも理論

今読んでいるエレガントな宇宙―超ひも理論がすべてを解明するによると、古典(?)量子論は粒子を点質量と考えるが、ひも理論は体積を持つと考える。量子論相対性理論を結びつけるという触れ込みだけど、ブラックホールの扱いは?

保存

ブラックホールは構造を持たないということになっているけど、質量は保存されているし、角運動量も保存されると聞いたことがある。ということは、特異点に物質が飲み込まれるということは、物質が消えるということを意味しない。
さらに、角運動量があるということは、物質が幾何学的点ではなく、広がりをもって集まっているということ。これは正しい?

*1:クオークのスープ?

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