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タイムマシンか世界の終りか?LHC計画の可能性

2008年という年は、ドラえもんの中でタイムマシンが発明された年なのだそうだ。ドラえもんのタイムマシンがどのような原理で動くのかは寡聞にして知らないが、リアルにタイムマシンの理論化を進めている学者の間では、ブラックホールを使えば光速を超えられる、つまりタイムトラベルは可能だという説が極めて真面目に論議されている。そうした学者たちは欧州原子核研究機関(CERN)で2008年5月に行われる予定の大型ハドロン衝突型加速器(LHC)計画に注目している。

タイムマシンか世界の終りか?LHC計画の可能性

ブラックホールを作らせるなと訴える

LHC計画はCERNが所有する全周27㎞の世界最大の粒子加速器を使って行う、原子物理学の国際的プロジェクトだ。

物理学者によると、物質の究極はエネルギーなのだそうだ。何もない場所からエネルギーの状態によってさまざまな素粒子(これが集まると原子になり、原子が集まって分子、分子が集まって私たちの世界の物質となる)が現れたり消えたりする。同じ場所から生まれた素粒子でも、エネルギーの高低によってそれぞれ別の性質を持つ。一台のピアノの違う鍵盤を押せば違う音が響くように、エネルギーの高さが違うと同じ場所から違う素粒子が生まれるのだ。

粒子加速器は電荷を帯びた原子核や電子などを光に近い速度まで加速することができる。物質と物質を光速に近いスピードでぶつけると、瞬時にその質量はあの有名な方程式「E=mc2」に従って電磁波その他のエネルギーとして放出され、消滅する。いわば素粒子サイズの核爆発を起こすわけである。その放出されたエネルギーからも素粒子が生まれる。

衝突のエネルギーが失われる間、エネルギーの高さに応じて素粒子が次々に生まれては消えて行く。この時の素粒子のデータを集め、宇宙がどういう構造で成り立っているのか、その根元の原理を見つけようというのが原子物理学。そしてLHC計画では陽子と陽子をかつてないほど高いエネルギー状態でぶつけ、そこから生じる素粒子を調べる。

3月28日、ハワイ州地方裁判所に元・原子力保安検査官ウォルター・ワグナーがLHC計画の中止を求める訴訟を起こした(『テックバーン』3月28日ニュース)。ワグナー氏はLHC計画でブラックホールが生まれるとし、その安全性が確認されていないとして計画の停止を求めているという。

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陽子と陽子をぶつけることがなぜブラックホールを作ることになるのか?重力は空間を曲げ、光を曲げる(ごくわずかだが、太陽の周りの空間も曲がっている)。天体の重力により空間が歪み、光も脱出できないほどぐるりと曲がったものがブラックホールである。空間の直径とそこに押し込まれた質量でブラックホールになるかどうかは決まるため、たとえ軽いものでも、そのサイズが非常に小さければブラックホールになる(この時の空間のサイズをシュヴァルツシルト半径という。地球が潰れてブラックホールになった時、その時の直径、すなわちシュヴァルツシルト半径は約9㎜である)。

LHC計画で陽子と陽子をぶつければ陽子は潰れる。この時、陽子にシュヴァルツシルト半径まで押し込めるほど非常に高いエネルギーが加えられていれば、陽子のような極微なものもブラックホールに変わるという。そしてこれはCERNも認めているが、今回の実験で実際に素粒子以下の超極小のブラックホールが生まれる可能性が高いのだ(余剰次元理論という重力を新たに定義した理論があり、その理論が正しければCERNの持つ粒子加速器のエネルギーでもブラックホールが生まれるという)。

そのようにして発生した素粒子サイズのブラックホールはホーキング博士の理論から瞬時に蒸発すると考えられている。だから災害を引き起こす心配はないという。だが、今まで素粒子サイズのブラックホールが観察されたことはない。ブラックホールが消滅するかどうかはあくまで理論上の話に過ぎない。ワグナー氏の心配はそこにある。

一方、ロシアの科学者もLHC計画に懸念を表明している。ブラックホールによって時空が裂けたり、あるいは現在と未来をつなぐ量子レベルのタイムトンネルができる可能性から計画に慎重さを求めている。

SFなのか現実なのかよくわからない話だが、新しいテクノロジーに対して慎重さを求める姿勢は必要だ。対象が遺伝組み換え作物ではなくブラックホールに代わったと思えば、その懸念もわかりやすい。しかし何といっても相手はブラックホールである。2008年が地球壊滅の始まった年にならなければ良いが……。

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