重力波の検出は、実生活や宇宙物理学にどんな影響を与えるのか
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J-WAVEの番組「STEP ONE」でブラックホール合体による重力波の検出についてお話ししてきました。
10分間はあっと言う間で、初めから終わりまで不思議な感覚でした。実は事前に簡単な打ち合わせがあって、そちらでのトークの方が自分的には手応えがあったので、本番はかなり緊張していたのでしょう（笑）
サッシャさん、寺岡さん本日はありがとうございました。ブラックホール、重力波、相対性理論と専門用語が続いたので、分かりにくかったのではとひやひやしております。
物があると時空（時間と空間）が歪むのがアインシュタインの一般相対性理論の要諦です。そして時間が歪むというのは、時間が遅れるということであり、空間の歪みは引力となって作用します。これが、いわゆる万有引力の起源です。物の質量が重ければ重いほど時空の歪みが大きくなり、時間は遅れ、引力は強まります。
例えば、サッシャさんの時間と寺岡さんの時間では、大柄なサッシャさんの方が、小柄な寺岡さんに比べて時空の歪みが大きく、よって時間の進みが相対的にゆっくり流れ、引力も強いということになります。
人間の質量なんてたかが知れているのでお二方の時空の歪みは全く検知できないほど小さいのですが、さらにサッシャさんと寺岡さんが近づいて運動すると、原理的にはお二方の時空の歪みが波となって伝わるのです。これが重力波です。もちろん、お二方の場合の重力波はさらにとてつもなく小さい。
極限的に時空が歪んでおり、質量が太陽の数十倍の天体であるブラックホールだからこそ、重力波の振幅は検知できるほど大きいのです。それでもなおその振幅は小さいので、アインシュタインの一般相対性理論の予言から約100年後の2015年9月にようやく検出されるに至ったのです。今、
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これで、テンソル場と共変微分を再勉強して、重力場方程式からシュヴァルツシルト解を説いて、ブラックホール半径をちゃんと自力で計算しようかなと思って遊んでます。
大学の１回生の時に最初に挫折したテーマだったので、20年越しですわ。こういう人多いと思います。誰か一緒にやりますか。映画「インターステラー」の中で、超巨大ブラックホール・ガルガンチュアのまわりを公転する水の惑星では、ガルガンチュアの時間の歪みが強すぎて、そこでの１時間は地球の７年間に相当するという描写があった。
そこで僕が持った疑問は、じゃあこの宇宙で最も重力が弱いところで最も遅く動いている状態が、最も時空が歪んでいなくて、宇宙で最も時間が速く流れている状態だと思うんだけど、そこでの１時間は地球の何秒に相当するんだろう。
つまり、宇宙で最も速く時間が流れるその速さをベンチマークとして、地球はそれに比べてどのくらい時間が遅く流れているかが知りたい。もし、地球よりずっと速く時間が流れている世界があって、そこに知的生命体が文明を持っていたら、地球より圧倒的に速く文明が進化したのではないかと思うからだ。
