「ツルツル」か「産毛」かで物理学の未来が変る

今回の結果は、ブラックホールがまさに一般相対性理論の予言する通りの“シンプルな姿”であることを強く裏付けるものでした。
100年以上前にアインシュタインが提唱した理論は、ブラックホール同士の衝突という極限の現象でもなお正しさを発揮したのです。
観測された振る舞いに少しの破綻も見いだせなかったことは、一般相対性理論の堅牢さを改めて示すと同時に、私たちが捉えている天体が紛れもなく理論通りの「ブラックホール」であることの証明とも言えます。
ブラックホールに関する先駆的な理論研究を実証したこの成果は、重力波天文学という新しい観測分野の大きな勝利でもあります。
逆に言えば、量子力学が要請するような情報の手がかり(量子的な毛)は、少なくとも現状では表に現れないことになります。
とはいえ、情報パラドックスという難題が解決したわけではありません。
たとえばブラックホールには「量子的な毛」が存在するという考え方があります。
通常の手段では見えないごく微妙な特徴がブラックホールの表面近くに備わっており、それが量子的な効果によって失われた情報を記録・伝達しているのではないか、という発想です。
ただし、このような量子的な産毛は非常に微弱なため、現在の重力波観測の感度では明確に捉えることが難しいと考えられています。
さらにブラックホールには、私たちの知らない仕組みで情報を保持する何かが潜んでいる可能性もあります。
理論物理学者たちは、ブラックホールの地平線付近に想像を絶する過酷な現象(ファイアウォールやファズボールといった仮説)を仮定するなどして、この矛盾に挑み続けています。
もし将来的に重力波のさらなる精密観測によってごく僅かな「ズレ」やブラックホールからのエコー信号などが検出されれば、そうした量子効果の一端が示されるかもしれません。
そのためにも、今後計画されているより高感度な重力波望遠鏡(日本のKAGRAの改良や欧州のLISA計画など)の活躍に期待がかかっています。
もし将来の観測でさらに精度が上がっても、ブラックホールが完全に「ハゲ」のままであることが確認されれば、量子重力理論の構築に向けて別のアプローチが必要になるでしょう。
逆に、わずかでも「毛」の兆候が見つかれば、物理学に革命をもたらす大きな発見になる可能性があります。
いずれにしても、ブラックホールの謎に迫るこれらの研究は、宇宙そのものの理解を深めるだけでなく、量子論と重力理論を統一するという物理学最大の難問に立ち向かう重要な手がかりとなるでしょう。