私たちの宇宙はブラックホールの「残り物」なのか

数ヶ月前、微小な事象を測定するための数十億ユーロ規模のプロジェクトであるLIGO-Virgo-KAGRA共同研究チームは、理論上は存在するはずのないものを捉えた。それは、私たちの太陽よりもはるかに軽い天体が関与する衝突から生じた重力波の信号だった。恒星進化の標準理論によれば、これほど小さなブラックホールに崩壊できる星は存在しない。中性子星になるか、あるいは何も残らないはずだ。しかし、それはそこに存在していた。太陽質量のわずかな一部という重量を持つ暗くコンパクトな天体が、教科書やそれに資金を提供した調達委員会を嘲笑うかのように。

この異常は、ガーヒングやボンの天体物理学者たちを悩ませるだけの問題ではない。かつては休憩室の隅で語られるような傍流の理論に追いやられていた説に対し、扉を開く亀裂となっている。もしブラックホールが私たちが理解していない方法で形成され得るのであれば、そしてその内部物理が私たちが教わってきた終末的な「特異点」を否定するのであれば、数学はより局所的で、居心地の悪い結論を指し示し始める。私たちの観測可能な宇宙全体が、より巨大な「親」宇宙に存在するブラックホールの内部である可能性があるということだ。

特異点の終焉と「バウンス」の台頭

数十年の間、ビッグバンは無限の密度を持つ瞬間、つまり物理法則が完全に機能不全に陥る特異点として説明されてきた。しかし、エンジニアやデータ駆動型の物理学者にとって、「無限」とは通常、モデルが失敗したことを意味する丁寧な言い回しに過ぎない。アインシュタインの一般相対性理論を、「捩れ（torsion）」――時空が曲線を描くだけでなくねじれるという物理的性質――を含むモデルに置き換えれば、特異点は消滅する。その代わりに現れるのが「ビッグバウンス」である。

この枠組みでは、親宇宙にある巨大な星がブラックホールへ崩壊する際、物質は数学的な点にまで押し潰されることはない。その代わりに、極限の密度に達した時点で「捩れ」が斥力（反発力）となる。崩壊は停止し、反転し、膨張へと転じる。しかし、それは親宇宙に向かって膨張するのではなく、崩壊そのものによって生成された新しい時空領域に向かって膨張する。その膨張の内部にいる観測者にとって、それはビッグバンと全く同じに見える。親宇宙の観測者にとっては、それは標準的で、やや持続的なブラックホールに見えるのだ。

これは、宇宙的な入れ子人形に対する単なる詩的な比喩ではない。これは物理学における根本的な調達上の問題、つまり「すべての物質はどこから来たのか？」という問いに答えるものだ。もし私たちがブラックホールの「娘」であるならば、私たちの宇宙にある物質は、隣の宇宙で崩壊した星の再生された残骸に過ぎないことになる。これは、EUの最も厳格な循環経済指令でさえ満足させるであろう、閉鎖的なループシステムである。

7次元はホーキングのパラドックスを解決できるか

ブラックホールの内部に住んでいるという説に対する最大の反論は、常に「情報パラドックス」であった。スティーブン・ホーキングは、ブラックホールはやがて蒸発し、その際に中へ落ち込んだあらゆる情報――星であれ、紛失した図書館の本であれ――が宇宙から消滅すると論じた。これは、情報は決して破壊されないと主張する量子力学の法則に違反する。もし私たちの宇宙がブラックホールであり、かつブラックホールが情報を破壊するのであれば、私たちの現実は論理的な不可能性の上に築かれていることになる。

欧州の研究機関、特にマックス・プランク研究所に関連する機関は、これらの多次元モデルを静かに精査してきた。その代償は小さくない。情報保存の法則を救うためには、私たちの感覚が示唆するものよりもはるかに複雑な現実を受け入れなければならない。これは「マトリックス」の比較を、ポップカルチャーの決まり文句から技術的な必然性へと変えるものだ。もし私たちの宇宙の情報が実際には7次元空間の2次元境界に保存されているのであれば、私たちの3次元体験は実質的にホログラフィックな投影に過ぎない。これは見事な数学的計算であり、CERNに支払っている税金が一体何に使われているのかと一般納税者が疑問を抱いたとしても、十分に納得できる理論である。

LIGOの異常と原始ブラックホールの探求

原始ブラックホールの存在は、「バウンス」理論を裏付けるだけでなく、ダークマターの有力な候補を提供するだろう。私たちは数十億ドルを費やしてWIMP（弱く相互作用する重い粒子）を探索してきたが、結果はゼロだった。もしダークマターが実際には太陽質量を下回る膨大な数のブラックホールの集まりであるなら、新しい粒子を発明する必要はない。ただセンサーを改良すればよいだけだ。欧州宇宙機関（ESA）の次期ミッションであるLISA（宇宙ベースの重力波観測所）は、まさにそのために設計されている。検出器を地球の地震ノイズから離れた軌道上に配置することで、LISAはこれらの原始的な天体が発する小さく繊細な「ハミング（唸り）」を聴き取ることができるようになるだろう。

宇宙の最大スケールを「外」へ向かって見ようとすればするほど、物理学の最小スケールという「内」を覗き込んでいることに気づかされるというのは、ある種の皮肉である。ここでの産業戦略は明確だ。ダークマターの正体や宇宙の「バウンス」起源を決定的に証明した最初のブロックは、単なるノーベル賞以上のものを手に入れる。彼らは、量子コンピューティングの限界から真空からの潜在的なエネルギー抽出に至るまで、すべてを決定づける次の1世紀の基礎物理学の鍵を手に入れることになるのだ。

官僚制と観測の限界

欧州の「ビッグサイエンス」における常に変わらぬ課題は、黒板と予算の間のギャップである。私たちがブラックホールの中に住んでいることを証明するには、現在の技術で達成可能な限界の境界線に位置する観測が必要となる。それには、LIGO-Virgo-KAGRAネットワークと、それぞれが独自の国益と報告義務を持つ十数もの機関との調整が必要だ。米国や中国が単独プロジェクトに積極的に資金を投入する一方で、欧州の強みは依然としてその協調的な多国籍インフラにある。官僚たちがデータ共有のプロトコルで合意できるのであればの話だが。

懐疑論者は、「ブラックホール宇宙」理論は現時点では反証不可能であると指摘するだろう。私たちは自分自身の事象の地平線の外に出て、「親」宇宙を振り返ることはできないため、基本的に決して出ることのできない部屋について理論化しているに過ぎない。しかし、原子の地図を描くことも、ヒッグス粒子の予言も、そうした制約によって止まることはなかった。数学は、往々にして目がまだ追いつけない場所へと先導する。もし7次元モデルがホーキングを苦しめたパラドックスを解決し続けるのであれば、「ブラックホール宇宙」は推測的な思考実験から、真理の有力候補へと昇格するだろう。

それは謙虚にならざるを得ない展望である。私たちは自分の宇宙を、広大で独立した広がりだと考えたがる。私たちが実は別の宇宙のサブプロセスであり、宇宙的な再帰ループの一部に過ぎないと知ることは、人類の集団的エゴに対する打撃である。しかし、ハイステークスな物理学の世界において、エゴは二の次である。データは、ビッグバンが「始まり」ではなく「移行」であったことを示唆している。私たちは、私たちが決して見ることのできない世界で死んだ星が残した、膨張する余波の中に生きているのだ。

数学は確固たるものだ。センサーはより良くなっている。残された唯一の課題は、ブリュッセルのどの行政機関がこの発見をEUの産業政策の勝利として主張するかを決めることだけである。