Ｓ・W・ホーキング【筋萎縮性側索硬化症（ALS）を患いながらも星の進化を研究】 宇宙を語る 【スポンサーリンク】 【1942年1月8日生まれ ~ 2018年3月14日没】ホーキング博士の研究領域ホーキング博士は相対論を含めて宇宙の理論を研究しました。 特にブラックホール、量子的効果、その生成から消滅に 至るまでを突き詰めていった博士です。博士の御両親が共にオックスフォードに学んていた こともあり、ホーキング博士もオックスフォードで 物理学を学びます。各国の王族や次期指導者と共に 勉学を修めたわけです。大学時代はボート部に所属して 大学院進学時には成績も芳しくなかったようです。 そして、ホーキング博士はケンブリッジに進みます。何より博士は若くして筋萎縮性側索硬化症（ALS）を患い、 大きな困難に立ち向かいます。当時は命を落とす病である といわれ、意思伝達・行動範囲拡大の為に独自の技術使い、 デバイスを使いこなしていきます。ホーキング博士の研究態度研究の面ではブラックホールに関する研究を進めて 星の進化を考え、中心部に存在するであろう 特異点を考え「特異点と時空の幾何学」の論文 をまとめ上げます。その特異点の考え方にには 幾つかの段階がありますが、端的に 「光的捕捉面 (trapped null surface)」 なるものを考えてみます。エネルギー密度を考えると 「測地線」というものが考えられるか考えられないか、 という議論を繰り広げたのです。その議論は 相対論的に古典力学を考える範疇の話であって、 量子論的な相対論の考えを最新の科学では進めています。特異点定理とは？──ブラックホールや宇宙誕生に関わる重要な理論ですもう少し詳しく「特異点定理」について見てみましょう。 この定理は「ペンローズ・ホーキングの特異点定理 （Penrose–Hawking singularity theorems）」 とも呼ばれています。一言で言うと、「重力は必ず“特異点”を生むのか？」 という疑問に対して、アインシュタインの 一般相対性理論に基づいて出された答えのひとつです。この定理では、 「物質は妥当なエネルギーの条件を満たしている」 という前提のもと、特異点の存在は避けられない という結論が導かれています。つまり、普通の物質を使った一般相対性理論の 正確な解では、最終的に 「理論そのものが破綻する点（＝特異点）」 が現れることになるのです。ホーキングとペンローズが導いた時空の“限界点”この特異点定理は、1960年代に スティーヴン・ホーキング博士と ロジャー・ペンローズ博士が導き出したもので、 実はいくつかのバリエーションがあります。中でも代表的なものは、 「光を閉じ込めてしまうような“光的捕捉面” が存在し、エネルギー密度が負でない限り、 時間や空間が途中で終わってしまうような “測地線”が存在する」というものです。この“測地線が有限で終わってしまう”というのが、 数学的に「特異点がある」とされる根拠です。 こうした条件は、宇宙やブラックホールといった 現実的な状況でもよく当てはまるため、 「一般相対性理論では、特異点の存在は避けられない」 と理解されています。ただし、この定理は“特異点がある”ことを示すだけであり、その特異点がどこにあるのか、どんな形をしているのかまでは教えてくれません。なぜ“特異点”は問題になるのか？物理学において、特異点の存在は**因果律（原因と結果のつながり）**を壊す可能性があるため、できれば避けたいものです。ブラックホールの中心には特異点があると考えられていますが、これは「事象の地平面」という“外から中が見えない境界”で覆われているため、外の世界には影響を与えません。しかし、もし特異点が事象の地平面で覆われておらず、外から見えてしまうような場合、これを「裸の特異点」と呼びます。このような裸の特異点が現れると、物理法則が成り立たなくなってしまう恐れがあるため、ペンローズ博士は「自然界には裸の特異点は存在しないだろう」と予想し、これを「宇宙検閲官仮説（cosmic censorship conjecture）」と名づけました。ただし、この仮説が正しいかどうかは今も分かっておらず、一部のコンピューターシミュレーションでは、特殊な条件下で裸の特異点が出現するという報告もあります。相対性理論では解決できない？ 量子力学の出番ですここまで紹介した特異点定理は、あくまでも古典物理学＝相対性理論の範囲での話です。しかし、特異点のように極限的な状況では、量子力学的な効果を無視することはできません。実際には、ブラックホールの中心や宇宙の始まりのような領域では、相対性理論だけでは説明がつかなくなり、理論そのものが破綻してしまいます。このため、物理学者たちは**相対性理論と量子力学を融合させた「量子重力理論」**の構築を目指しています。この理論が完成すれば、特異点の本当の姿を明らかにし、これまでの謎を解き明かすカギとなるかもしれません。現在、多くの理論物理学者たちがこの量子重力理論の研究に取り組んでおり、特異点の問題解決に向けて日々挑戦を続けています。 またホーキング博士は、タイムマシーンの実現の為には 無限のエネルギーが必要であるとの考えを持っていて、 タイムマシーンの実現可能性を否定しています。 タイムマシーンは夢のある話ですが当然困難もある と言ってみたかったのですね。ホーキング博士の最後また私に印象深かったのは安楽死に対する意見です。 権利を認めていながらも、ホーキング博士の立場 として出来る事をしたいという前向きな立場 をとっていて共感出来る部分がありました。 ホーキング博士は不自由な体でブラックホールや 人口知能技術に思いを巡らせていたのです。 晩年にはニュートンが務めていたルーカス職 をホーキングは引き継いでいます。そして、最後の時が来たのです。 偉人の人生も終わりを迎える時が来ました。 ホーキングはケンブリッジ大学近くの自宅で 最期を迎えました。そして今、ホーキングは ニュートンの墓の近くで眠っています。【スポンサーリンク】以上、間違い・ご意見は 以下アドレスまでお願いします。 最近全て返事が出来ていませんが 全て読んでいます。 適時、改定をします。nowkouji226@gmail.com2020/10/09_初稿投稿 2025/04/06_改定投稿サイトTOPへ 舞台別のご紹介へ 時代別（順）のご紹介 イギリス関係のご紹介 オックスフォード関連へ 熱統計関連のご紹介へ 力学関係のご紹介へ 量子力学関係へ AIでの考察（参考）【このサイトはAmazonアソシエイトに参加しています】(2021年11月時点での対応英訳）Dr. Hawking’s research areaDr. Hawking studied the theory of the universe, including relativity. He is a doctor who has scrutinized black holes, quantum effects, and their creation and extinction.Dr. Hawking also studied physics in Oxford, as both his parents had studied in Oxford. He studied with the royal family and the next leaders of each country. He belonged to the rowing club when he was in college, and when he entered graduate school, his grades were not good. Then Dr. Hawking goes to Cambridge.Above all, he suffers from amyotrophic lateral sclerosis (ALS) at a young age and faces great difficulties. At that time, it was said to be a life-threatening illness, and he will master his unique technology and devices in order to communicate and expand his range of activities.Dr. Hawking’s research attitudeIn terms of his research, he will proceed with research on black holes, consider evolution, consider singularities that may exist in the center, and compile a paper on “Singularity and Space-Time Geometry”. There are several stages in the idea of the singularity, but in short, let us consider what is called a “trapped null surface”. He argued whether or not a “geodesic” could be considered when considering the energy density. The argument is a category of relativistic classical mechanics, and the latest science is advancing the idea of quantum relativity. Dr. Hawking also denies the feasibility of a time machine because he believes that infinite energy is required to realize a time machine. Time machine is a dream story, but of course there are also difficulties.The end of Dr. HawkingAlso impressed with me was his opinion on euthanasia. Although I acknowledged my rights, there was a part that I could sympathize with because I took a positive position that I wanted to do what Dr. Hawking could do. Dr. Hawking was crippled and pondered about black holes and artificial intelligence technology.And the last time has come. It’s time to end the life of a great man. Hawking at his home near Cambridge University He has reached the end. And now Hawking He is sleeping near Newton’s tomb. FacebookXBlueskyHatenaPocketCopy