LHC 実験とブラックホール

１．LHC って何？

２．ハドロンって何？

　粒子の分類の仕方には一杯あるのだけど、 クォークが集まって出来ている粒子をハドロンって呼ぶことにしている。 　でも、そんなに特殊なもんでもない。 　原子の中心には原子核ってのがあって、陽子と中性子で出来てる。 　こいつらはどちらもハドロンだ。

３．何のためにブラックホールを作るの？

　ここは良く聞いて欲しいんだが、 今回の実験の目的は、ブラックホールを作る事じゃないんだ。

　ひょっとしたら今回の実験でブラックホールが出来ちゃうかも知れないという理論を 唱えてる一派があって、まぁその理論はしっかりしている・・・みたい。 　私にも難しくてよく分からないから確かな事は言えない。 　でも理論だけなら他にもしっかりした理論は一杯あって、 本当に正しいのはどれであるかは実験で確かめてみないと誰にも分からない。

４．でもニュースではブラックホールのことばかり強調してるよ？

　私の個人的な意見だけど、 この実験は、人々の注目を引いて予算を獲得しやすくするための看板みたいなものだと 思ってる。 　いや、もちろん、この実験に携わっている人は真面目にやってるはずだよ。 　私もその結果にはとても期待している。

　ただちょっと毒が強すぎたようで、 マスコミなんかはしっかりそこに食らい付いてくれたわけだけど、 それ以外の、素人目にはあまり面白くない重大な実験については小さな扱いになってしまった。 　ま、「一般市民の視点」での報道と言えば聞こえはいいのだけどね。 　本当に重要なことを説明する努力を怠っているとも言える。

５．もしブラックホールが出来たらすごい力で吸い込まれないの？

　いや、何も起きない。　本当に、どうともならない。

　例えば、もし私がブラックホールになったとしよう。 　私の体重が 60 kg だから、それは質量 60 kg のブラックホールになるだけだ。 　ブラックホールになったからといって、その引力は決して増えたりしない。 　そのブラックホールからの引力は、相変わらず、60 kg の私が周囲に及ぼしている引力と同じである。 　だから誰もその力に気付きはしないだろう。

６．ブラックホールが出来ても、ホーキング放射で一瞬で蒸発するから安心だって聞いたけど、 　ホーキング放射ってまだ仮説でしょ？　本当に大丈夫なの？

　だから私は、ホーキング放射を持ち出して素人を説得するのには反対なんだ。

　確かに、ホーキング放射はまだ仮説だ。 　もし今回の実験でブラックホールが出来て、一瞬でつぶれるところが観測できたら、 仮説じゃなくなるかも知れないけど、それはまだこれからのお楽しみだ。 　でも仮説の中でも、かなり信憑性の高い仮説だと考えられている。

７．ホーキング放射ってのが本当にあるとブラックホールが出来るから危ないって聞きましたけど。

８．ブラックホールは周囲の物質を吸い込んで、どんどん成長するんじゃないの？

　それが、実に面白くない事に、気の遠くなるような時間がかかるのですわ。 　ホーキング放射なんてものを唯一の安全の拠り所だと考えなくてもいいくらいに。

　ブラックホールは時空に開いた穴だと考える事が出来るけれど、 その穴が小さすぎて、なかなか入り込めないというわけ。

　でも、もしブラックホールが原子を貫いたら、その原子は吸い込まれるんじゃないかって？ 　いや、原子の中はかなりスカスカなんですよ。 　それに原子程度の質量では、重力なんて無いに等しいから、 引っ張られて吸い込まれるなんてことも滅多にない。

９．具体的にはどれくらいの時間で地球は吸い込まれるの？

　今回のような原子くらいの大きさのブラックホールについては私は良く知らないけれど、 例えば、天文学者の福江純氏が計算してくれている次のような記事がある。

１０．科学者の言う事が信じられないんだけど？

　えーっ！？　じゃあ、ブラックホールも信じるなよー！　と言いたい。 　ブラックホールだって科学者が言い出したことじゃないか。 　自分の目で見た事あんのか！

　まぁいいや。 　科学者を信じられないのはその人だけのせいだとも限らないからな。 　そういう雰囲気は確かにある。

　そもそも、科学者が言い始めたブラックホールは、 周囲のものを際限なく強力に引き寄せて吸い込むようなものじゃない。 　ああいう恐ろしい描写は、SF やらアニメやらで、 ストーリーを面白くするために誇張したものだ。

　つまり、正体の全く違うものを、 同じ名前だというだけで、勝手に恐れていることになる。

１１．どういう原理でブラックホールができるの？

　実は自分も詳しいことは良く分からないのだけど、 普通は、粒子を衝突させたくらいではブラックホールは出来ない。

　ブラックホールが出来るためには、色々と条件があって、 物体の持っている質量と角運動量によって、出来るかどうかが決まる。

　ところが最近話題の「この宇宙が実は 4 次元以上であって、 自分たちはそれを認識できていないだけだ」という理論が本当だとすると、 ごく狭い距離に限っては重力の強さが通常よりもかなり大きい可能性がある。 　だとすると、ひょっとすると、ブラックホールが出来る条件を たまたま満たすような状態が生じるかもしれない。

　今回の実験装置は、その条件をギリギリ満たすくらいのパワーがあるので、 ひょっとしたらブラックホールが出来る可能性があるかも知れない、 というわけだ。

１２．この実験で魔界への通路が開かれるってことはないの？

　多分、この質問は冗談だと思うけれど、 わざとまともに受け止めよう。

　科学者としてはこの可能性は笑い飛ばす事は出来ても、真っ向から否定はできないはずだ。 　今までやったことがない事だから、何が起こるかは誰にも分からない。

１３．今回の実験より宇宙線のエネルギーの方が高いという話を聞きました。

　今回の実験で起こそうとしている反応は、 人間がやる実験としては今回が初めてだけれど、 自然はずっと前から同じことをやり続けている。

　宇宙からは、今回の実験のエネルギーをはるかに上回るエネルギーの粒子が 降り注いでいて、粒子の衝突はいつも起きている。 　だから、もし危険な事があるとすれば、今までの地球の歴史の中ですでに起きているはずだ。

１４．科学者たちはどうして自分たちの好奇心と地球の運命を天秤にかけるようなことが出来るの？

１５．ビッグバンを再現する実験だとか聞いて、めちゃくちゃ恐ろしいんですけど。

　まぁ、気持ちは分かる。 　しかしそういう報道を見るにつけて、 正しいニュアンスで物事を伝えるのは難しいなぁ、と思う。 　新聞は人々の興味を引くように少々煽り気味の記事を書くのが仕事のようだし。

　確かに、ビッグバンの少し後と良く似た状態を再び作り出す実験だとは言える。 　しかし、別にビッグバンを再び起こそうってわけじゃない。 　分かるかなぁ。　この違い。

１６．だけどビッグバン直後はあちこちに魔界への扉が開いていたかも知れないじゃないですか。

　それは「危険な事」を意味する比喩かな？ 　そうだな・・・。 　それは可能性として否定は出来ない。 　実際にその時代を見た事がないから。 　やってみないと何が起きるかは分からない。

　だけど、上の方で話したように、宇宙からはもっと強力な粒子が飛び込んできている。 　危険な事があるとしたら、もうとっくに起きていてもいいはずだ。

１７．どうして実験結果が出るのに何年もかかるんですか。

　今回の実験は、一回だけ衝突させてそれで終わりってわけじゃない。 　何百万回、何千万回、それ以上の衝突を繰り返して、 コンピュータの助けを借りて、何か珍しい事が起きていないかを調べるわけだ。

　素粒子の反応というのは確率で起きる。 　だから今回の実験で起こる反応のほとんどは、 今までの低エネルギーの衝突実験でも良く起きている、 珍しくも何ともない、つまらない反応ばかりだろう。

　データを蓄積して、解析して、珍しい、今まで見た事もない反応がないかを探して、 統計を取る必要があるわけだ。 　中には、数ヶ月の観測だけで、「見込みなし」と判断できるものもあるし、 本当に大量のデータを調べてみないと結論が出せないものもある。

　もしブラックホールができるにしても、 そういう大量のつまらないデータの中から、苦労して証拠を探し出さないといけない。