ストレンジ レット。 Theory Seminar

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人類の科学は今や地球を崩壊させうるほどですが、はそれを上回ります。 存在はまだ証明されてはいませんが、仮説の上ではたった1つであらゆる惑星を崩壊させうるという超危険物質「ストレンジ物質」について科学系YouTubeチャンネルKurzgesagtがアニメーションで解説しています。 The Most Dangerous Stuff in the Universe - Strange Stars Explained - YouTube 「中性子星」はブラックホールの次に密度の高い天体です。 中性子星の中心部を構成しているものこそ、宇宙で最も危険な物質である「ストレンジ物質」であるという仮説があります。 ストレンジ物質は宇宙の法則をねじ曲げ、他の物質に感染し、破壊する物質であり…… 「宇宙の起源」を指し示してくれる可能性のある物質であるとも考えられています。 ストレンジ物質がどれほど異常な物質なのかを理解するために、このムービーではまず基本的な知識がかなり簡略的に説明されています。 中性子星は大質量の恒星が超新星爆発を起こした結果生じます。 超新星爆発では、恒星自身は自身が持つ重力によって崩壊してしまいます。 恒星自身の重力の内向きの力によって、恒星の中心部では原子核と粒子はかき混ぜられた状態になります。 かき混ぜられた電子は陽子に押し込まれて結合し、中性子に変化します。 粒子は原子の内側をギッシリと完全に満たしますが、粒子同士は反発力によって互いに押しつぶされないように抗い続けます。 粒子が重力によって完全に押しつぶされた場合、恒星はブラックホールとなり、原子の反発力が勝った場合は、恒星は中性子星になります。 中性子星は人間の街ほどの大きさしかありませんが、太陽ほどの質量があります。 中性子星の内部では核物理の原則が異なるため、結果として危険極まりないストレンジ物質が生じているという説があります。 ムービーでは次に、「ストレンジ物質がどのように形成されるか」が説明されます。 原子核を構成する粒子である陽子と中性子は、「クォーク」という素粒子からできています。 クォークは単体では存在できず、他のクォークと結合した状態で常に存在しています。 通常の空間では、クォークを単離させようと引っ張ったとしても、反発力が働きます。 クォークにエネルギーをかけると、クォークはそのエネルギーを使用して新しいクォークを生み出すという特性を持っています。 クォークには様々な種類が存在しますが…… 「アップクォーク」「ダウンクォーク」以外のクォークはすぐに崩壊して、アップクォークかダウンクォークになります。 これらのクォークに関する法則が、中性子星の内部では異なっているのでは、という説があります。 中性子星の内部に働く力は、ビッグバン直後の生まれたばかりの宇宙にとても近い状態となっていて…… 中性子星はまるで化石のように、「宇宙の過去」を教えてくれるわけです。 中性子星内部のクォークのふるまいを学ぶことは、宇宙の法則を学ぶことに繋がります。 中性子星の中心では、陽子と中性子を構成するクォークの結合が解き放たれ、単体となったクォークが入り交じるようにして存在し…… 単体のクォークが「クォーク物質」と呼ばれる巨大な塊を形成するとのこと。 外見的には中性子星と全く同一に見えるものの、クォーク物質から構成された星を「クォーク星」と呼びます。 そのクォーク星の内部にあるものこそ、宇宙で最も危険な物質「ストレンジクォーク」なのです。 クォーク星内部の圧力が一定以上高まったとき、クォークはストレンジクォークに変化し始め、その変化は継続し続けます。 ストレンジクォークの特性を言い表す適切な語句はありませんが、あえていうならば、ストレンジクォークは「強い」のです。 ストレンジクォークがひとたび生じると、「ストレンジ物質」を作り出します。 ストレンジ物質は完璧な密度や安定度を持ち、破壊不可能で、あらゆる物質よりも安定で、中性子星の外部でも存在することが可能だと考えられていますが…… ストレンジ物質の重大な問題点は、「感染性がある」ということです。 ストレンジ物質に触れた物質はすべてストレンジ物質になってしまうという特性があると考えられています。 すべての陽子と中性子は分解されクォーク物質の一部となって、ストレンジ物質に変化してしまいます。 ストレンジ物質を除去する唯一の方法は、ブラックホールに押し込むことだけです。 しかし、ストレンジ物質は中性子星の内部にあるものなので、気にする必要はありません。 唯一の例外は中性子星が他の中性子星やブラックホールと衝突した場合で、衝突した中性子星はストレンジ物質のかけらである「ストレンジレット」を大量に放出すると考えられています。 ストレンジレットは亜原子粒子よりも小さい物質ですが、他の物質と衝突するまで、宇宙を何億年も飛行します。 もしストレンジレットが1つでも地球に衝突した場合、地球の原子はすべてストレンジ物質に変化し、小惑星サイズのストレンジ物質の塊に成り果ててしまいます。 ストレンジレットが太陽に衝突した場合、太陽はストレンジ星となって太陽光は減少します。 その結果、地球は凍りつき、死の惑星になります。 仮説の中には、「銀河に含まれる星の数よりもストレンジレットは多く存在している」と唱えるものもあります。 これらのストレンジレットは、ビッグバンの直後、まだ銀河が中性子の中心のような温度と圧力をしていた頃に形成され、ダークマターは実はストレンジレットかもしれないとも考えられています。 けれども、それは単なる仮説です。 地球や太陽などの惑星は少なくとも何十億年の間はストレンジレットの侵略をうけていません。 なので、少なくともすぐには何も起きないと考えてよさそうです。 ストレンジ物質やストレンジレットについて考えることは、宇宙の成り立ちと、今日の宇宙のあり方を考える鍵になってくれます。 科学者が磁石と電線を使って電子に関する実験を行ったとき、その実験が数百年後どんな科学技術になっているかは想像もつかなかったはずです。 今日の科学者が中性子星やストレンジ物質に立てている仮説は、我々の想像もつかないような未来に繋がる可能性だってあるのです。 もちろん、単なる仮説で終わる可能性だってあります。 すべては時間が証明してくれることでしょう。 外部サイト.

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「触れるだけで惑星が崩壊?」宇宙で最も危険な物質の謎に迫る

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Image credit: The Core CERNがを作るとき、高エネルギーの加速器によって 「真空の泡」や磁気単極子、極小ブラックホールなどなど得体の知れないものができてしまうのではないかと危惧されました。 それらは ストレンジ物質と呼ばれる仮説上の存在です。 ただ多くの専門家は、そんな懸念をだと一蹴、騒動やパブリシティをねらった噂に過ぎないとあしらっていました。 また2011年にLHC安全評価グループが出したでも、粒子加速器にそれらの危険はないという結論が出されています。 オックスフォード大学「人類の未来研究所」リサーチフェローのAnders Sandberg氏も、「 粒子加速器による事故の可能性は低い」と言っています。 でも彼は、万一ストレンジレット(ストレンジ物質のかけら)がもれることがあれば「 ひどいことになる」として次のように語っています。 火星のような惑星であっても、それをストレンジ物質に変えれば、その静止質量の一部が放射線(と、多分ストレンジレットの飛沫)として解放されるでしょう。 変換が1時間程度で起こり、0. 1%を放射線として解放すると想定すると、光度の平均値は1. そのほとんどは硬ガンマ線となるでしょう。 要は とてつもない放射線が放たれるということで…。 ただもちろん、現状のLHCでストレンジ物質は作れませんが、将来的にできないとは言い切れないんです。 たとえば中性子星の中にはストレンジ物質が高い圧力で存在するという仮説があります。 同じ状況が人工的に作り出されたら、 一瞬で世界が終わってしまうかもしれません。 ステラエンジニアリングのとばっちり 星の寿命を伸ばしたり、そこから資源を取り出したりする目的で太陽(または他の恒星)を開発する「」というアイデアがあります。 燃えてる星を自分の都合でいじるなんていかにも不遜かつ危なっかしい考えで、もし何かしら失敗したら太陽系が全滅しても仕方ない感じがします。 たとえば、 恒星で農作物を育てるというアイデアです。 ヒューストン大学のDavid Criswell氏は「」の中で、 恒星で農業をすることで星の進化や性質をコントロールできるとし、星の寿命の延長、物質の抽出、または新たな星の創出などのメリットをあげました。 また星の質量が大きいと燃費が悪くなるので、余分な質量を捨てて寿命を延ばす、といったことも考えられます。 でもそこからすべてが崩壊する可能性は大きいです。 地球の気候を操作するジオエンジニアリングもそうですが、ステラエンジニアリングからは 思いもよらない現象やコントロール不能な連鎖反応が起こりえます。 例えば太陽の質量を減らそうとすることで 危険なフレアを起こしたり、地球の生命を維持できないほど光度が下げたりしてしまうかもしれません。 また 惑星の軌道を変えてしまう可能性もあります。 木星恒星化の失敗 いつか地球に住めなくなったときに木星の衛星に移住すべく 木星を人工的に恒星にしようというアイデアもあります。 でも実際それをやろうとすると、木星ばかりか地球上の生命体も消し飛んでしまうかもしれません。 映画「2010年」では、木星が「ルシファー」という星に生まれ変わりました。 天体物理学者のMartyn Fogg氏は「」で、木星の衛星への移住の第一歩として、木星の恒星化を提案しました。 そのためには外に向かう放射線と内に向かう重力が均衡する 「エディントン限界」を完ぺきに保つブラックホールを木星に植え付ける必要があります。 そうすれば、「(木星の衛星の)エウロパとガニメデを、それぞれ地球と火星と同程度の温度にするのに十分なエネルギーを作り出せる」とFogg氏は言っています。 でもそんなにうまくいくものでしょうか? 前出のSandberg氏いわく、最初はうまくいったとしても、 そのうちブラックホールが成長するはずです。 そして最終的には 放射線の爆発で木星を飲み込み、太陽系全体から生命を絶滅させてしまうのです。 惑星の軌道がカオスに 上記のように我々が惑星や他の天体の位置や質量をいじりはじめると、 太陽系の星の軌道のデリケートなバランスを壊してしまう危険があります。 Image credit: Hagai Perets 太陽系の軌道のバランスは驚くほど繊細で、ほんのちょっとの変化でもカオスになると予想されています。 惑星間にはという現象があり、ふたつの天体の公転周期がシンプルな整数比になっていたりするんです。 例えば海王星と冥王星の公転周期はきれいに3:2の比率になっていて、海王星が3回公転する間に、冥王星は2回公転するという具合です。 つまり天体同士は、離れていてもお互い影響しあっているんです。 定常的に接近を繰り返すことで、より小さな天体が不安定になり、軌道や太陽系から追い出されることもあるんです。 いつか軌道共鳴の影響で自然にそんなカオスになる可能性もあるし、人間が太陽や惑星をいじった影響で混乱が起こるかもしれません。 いつか火星の軌道をハビタブルゾーンに移動させようとか、水星や金星から取り出した物質で太陽を覆うを作ろうとかいう話になるかもしれませんが、それらにも同様の危険があります。 水星(やその残骸)が太陽系から放り出されたり、地球が火星など巨大な天体とニアミス/衝突したりするかもしれません。 ワープ航法の巨大エネルギー 宇宙船の超光速飛行を実現するワープ航法は憧れですが、その目的地となる星は エネルギーの大量噴射にさらされます。 ワープ航法はアルクビエレ・エンジンとも言われ、負のエネルギーの泡を生成することで可能になるとされています。 時空を拡張することで周辺の空間を圧縮し、宇宙船は光速を超えることができるんです。 Image credit: Mark Rademaker ただこのエネルギーの泡が悪さをする可能性があり、2012年にはそれがどれくらいの被害になりうるかのもされています。 で、Jason Major氏はこうしています。 宇宙は単に、A地点からB地点の間の空っぽの真空ではない。 そこには質量を持った粒子(持たない粒子も)が満ちている。 この研究チームが発見したのは、これら粒子がワープの泡に「飲み込まれ」、宇宙船の前後に寄せ集められたり、またはワープの泡の中に入ってしまうかもしれないということだ。 アルクビエレ航法の船が超光速から減速するとき、泡に集まった粒子がエネルギー排出とともに解放されていく。 前を向いた粒子の場合、その噴出エネルギーはとても強くなり、宇宙船の前にあるものを破壊し尽くすほどになる。 論文では「目的地にいる者は誰でも、ガンマ線と高エネルギー粒子を噴射され、(前方の)粒子の極端な青方偏位によって人事不省となるだろう。 上記の論文いわく、短い移動でも解放されるエネルギーが非常に大きいので「前方にあるどんなものでも完全に抹消される」ようです。 たとえば惑星まるごとだって消し飛ぶくらいです。 しかもエネルギー量は移動距離に応じて大きくなるので、場合によっては惑星ひとつ破壊するくらいじゃ済まないかもしれません。 ワームホールの事故 時空に穴を開けてワームホールを作り、星間移動…なんて、理論上は名案らしく聞こえます。 2005年、イランの原子物理学者Mohammad Mansouryar氏が、ワームホールのスキームを描いてしました。 彼は、 有効なエキゾチック物質を十分に作り出せば、時空に穴を開けて近道にできると理論づけたのです。 でもSandberg氏は、 ワームホールがまかり間違えば影響は深刻だと言います。 まずワームホールの通路は、同サイズのブラックホールくらいの質量エネルギー(負のそれかもしれない)を必要とする。 次にタイムループを作ることでバーチャルな粒子がリアルになり、エネルギーカスケードでワームホールを破壊する可能性がある。 周りはひどいことになるだろう。 さらに一方の端を太陽に、もう一方を(Stephen Baxterののように)別の場所に入れれば、太陽を枯渇させ、または太陽系に放射線を照射するかもしれない。 つまりワームホールによって、太陽の死、さらには太陽系全体の生命の絶滅を招くかもしれないということです。 シュカドフ推進器の欠陥 Image credit: Steve Bowers いつか太陽系全体をどこかに移動しよう、ってことにって、そこから破滅が始まるかもしれません。 1987年、ロシアの物理学者Leonid Shkadov氏がある巨大建造物のコンセプトを提案しました。 シュカドフ推進器と呼ばれるそれは、太陽系全体を近隣の星系に移動できるというものです。 それができれば、年老いた星から若くて元気な星へと移っていけるはずです。 で、Adam Hadhazy氏がその仕組みを説明しています。 シュカドフ推進器の仕組みは(理論上は)シンプルだ。 それはただの巨大なアーチ形の鏡で、凹面が太陽の方を向いている。 それを作るとき、鏡は太陽からの引力がその放射線の外向きの圧力と釣り合う距離に置かれる。 すると鏡は、引力と太陽光の押す力の間で安定した静止衛星となる。 太陽の放射線が鏡の内側のカーブした面から太陽へと反射し、太陽を自身の光で事実上押すことになる。 反射されるエネルギーが、わずかな正味推力を作り出す。 これがシュカドフ推進器となり、人類が銀河の道へ旅立つ準備ができるのだ。 でもこのとき、たとえば 計算を間違ったりすれば、太陽系をバラバラにしたり、他の星へと打ち付けたりするかもしれません。 またシュカドフ推進器がうまくいったとして、人類が太陽系の外にも移動できるとしたら、太陽系外の無数の小さな天体だって動かせるはずです。 でもSandberg氏はこう警告します。 「カイパーベルトやオールトの雲を不安定化させれば、 無数の彗星があらゆるものに衝突し始めるだろう!」 8. タチの悪いエイリアンを召喚 Image credit: Babylon 5 宇宙移住を目指して、指数関数的に自己複製するを打ち上げるとします。 でもそのプログラムにバグがあったり、誰かがあえて進化させるように作ったりしていれば、 探査機がいつか突然変異し、暴走するかもしれません。 その結果太陽系の破壊とか、資源の枯渇といったことにつながるかもしれません。 グレイ・グーの蔓延 自己増殖型探査機と似ていますが、もっと小さいものにも同様の危険性があります。 (灰色のネバネバ)とは、 コントロール不可能なナノマシンが地球上のリソースを食い尽くしてひたすら増殖する現象です。 それはきっと地球のみならず、宇宙船に飛び乗ったり、メガストラクチャーの一部になったりして太陽系へと出ていき、あらゆる存在を灰色にしてしまうのです。 スーパー人工知能の暴走 人工知能が地球上の人間を駆逐する、とはよく言われますが、その脅威は地球だけにはとどまりません。 それは太陽系全体へ、あるいはそれより大きな宇宙へと広がる可能性があるのです。

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世界沈没

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2019年04月16日 20時00分 触れるだけで惑星が崩壊するといわれる「宇宙で最も危険な物質」とは? 人類の科学は今や地球を崩壊させうるほどですが、宇宙はそれを上回ります。 存在はまだ証明されてはいませんが、仮説の上ではたった1つであらゆる惑星を崩壊させうるという超危険物質「 」について科学系YouTubeチャンネル がアニメーションで解説しています。 「 」は の次に密度の高い天体です。 中性子星の中心部を構成しているものこそ、宇宙で最も危険な物質である「 ストレンジ物質」であるという仮説があります。 ストレンジ物質は宇宙の法則をねじ曲げ、他の物質に感染し、破壊する物質であり…… 「宇宙の起源」を指し示してくれる可能性のある物質であるとも考えられています。 ストレンジ物質がどれほど異常な物質なのかを理解するために、このムービーではまず基本的な知識がかなり簡略的に説明されています。 中性子星は大質量の恒星が 爆発を起こした結果生じます。 超新星爆発では、恒星自身は自身が持つ重力によって してしまいます。 恒星自身の重力の内向きの力によって、恒星の中心部では と はかき混ぜられた状態になります。 かき混ぜられた電子は陽子に押し込まれて結合し、中性子に変化します。 粒子は原子の内側をギッシリと完全に満たしますが、粒子同士は反発力によって互いに押しつぶされないように抗い続けます。 粒子が重力によって完全に押しつぶされた場合、恒星はブラックホールとなり、原子の反発力が勝った場合は、恒星は中性子星になります。 中性子星は人間の街ほどの大きさしかありませんが、太陽ほどの質量があります。 中性子星の内部では核物理の原則が異なるため、結果として危険極まりないストレンジ物質が生じているという説があります。 ムービーでは次に、「ストレンジ物質がどのように形成されるか」が説明されます。 原子核を構成する粒子である陽子と中性子は、「 」という素粒子からできています。 クォークは単体では存在できず、他のクォークと結合した状態で常に存在しています。 通常の空間では、クォークを単離させようと引っ張ったとしても、反発力が働きます。 クォークにエネルギーをかけると、クォークはそのエネルギーを使用して新しいクォークを生み出すという特性を持っています。 クォークには様々な種類が存在しますが…… 「 」「 」以外のクォークはすぐに崩壊して、アップクォークかダウンクォークになります。 これらのクォークに関する法則が、中性子星の内部では異なっているのでは、という説があります。 中性子星の内部に働く力は、 直後の生まれたばかりの宇宙にとても近い状態となっていて…… 中性子星はまるで化石のように、「宇宙の過去」を教えてくれるわけです。 中性子星内部のクォークのふるまいを学ぶことは、宇宙の法則を学ぶことに繋がります。 中性子星の中心では、陽子と中性子を構成するクォークの結合が解き放たれ、単体となったクォークが入り交じるようにして存在し…… 単体のクォークが「クォーク物質」と呼ばれる巨大な塊を形成するとのこと。 外見的には中性子星と全く同一に見えるものの、クォーク物質から構成された星を「 」と呼びます。 そのクォーク星の内部にあるものこそ、宇宙で最も危険な物質「 」なのです。 クォーク星内部の圧力が一定以上高まったとき、クォークはストレンジクォークに変化し始め、その変化は継続し続けます。 ストレンジクォークの特性を言い表す適切な語句はありませんが、あえていうならば、ストレンジクォークは「強い」のです。 ストレンジクォークがひとたび生じると、「 ストレンジ物質」を作り出します。 ストレンジ物質は完璧な密度や安定度を持ち、破壊不可能で、あらゆる物質よりも安定で、中性子星の外部でも存在することが可能だと考えられていますが…… ストレンジ物質の重大な問題点は、「感染性がある」ということです。 ストレンジ物質に触れた物質はすべてストレンジ物質になってしまうという特性があると考えられています。 すべての陽子と中性子は分解されクォーク物質の一部となって、ストレンジ物質に変化してしまいます。 ストレンジ物質を除去する唯一の方法は、ブラックホールに押し込むことだけです。 しかし、ストレンジ物質は中性子星の内部にあるものなので、気にする必要はありません。 唯一の例外は中性子星が他の中性子星やブラックホールと衝突した場合で、衝突した中性子星はストレンジ物質のかけらである「 」を大量に放出すると考えられています。 ストレンジレットは よりも小さい物質ですが、他の物質と衝突するまで、宇宙を何億年も飛行します。 もしストレンジレットが1つでも地球に衝突した場合、地球の原子はすべてストレンジ物質に変化し、小惑星サイズのストレンジ物質の塊に成り果ててしまいます。 ストレンジレットが太陽に衝突した場合、太陽はストレンジ星となって太陽光は減少します。 その結果、地球は凍りつき、死の惑星になります。 仮説の中には、「銀河に含まれる星の数よりもストレンジレットは多く存在している」と唱えるものもあります。 これらのストレンジレットは、ビッグバンの直後、まだ銀河が中性子の中心のような温度と圧力をしていた頃に形成され、ダークマターは実はストレンジレットかもしれないとも考えられています。 けれども、それは単なる仮説です。 地球や太陽などの惑星は少なくとも何十億年の間はストレンジレットの侵略をうけていません。 なので、少なくともすぐには何も起きないと考えてよさそうです。 ストレンジ物質やストレンジレットについて考えることは、宇宙の成り立ちと、今日の宇宙のあり方を考える鍵になってくれます。 科学者が磁石と電線を使って電子に関する実験を行ったとき、その実験が数百年後どんな科学技術になっているかは想像もつかなかったはずです。 今日の科学者が中性子星やストレンジ物質に立てている仮説は、我々の想像もつかないような未来に繋がる可能性だってあるのです。 もちろん、単なる仮説で終わる可能性だってあります。 すべては時間が証明してくれることでしょう。

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