ブラックホールが量子もつれ状態になると時空トンネルが生じる可能性がある

量子もつれとワームホールの本質は同じもの？

ブラックホールと聞くと、「全てを飲み込む真っ黒な穴」というイメージを思い浮かべる人も多いと思います。

実際、ブラックホールは極端に強い重力で、近づいた光さえも外へ出られない、宇宙の究極の落とし穴です。

ところが、このブラックホール同士が、「目に見えないトンネル」で繋がっている可能性が最近の物理学で真剣に検討されているのです。

もちろん、目に見えないトンネルと聞くと、SFのような話だと思われるかもしれません。

しかし現代物理学では、こうしたトンネルは「ワームホール」と呼ばれ、アインシュタインが提唱した「一般相対性理論」によって実際に存在する可能性が示されています。

ワームホールは、宇宙空間におけるショートカット通路のようなもので、遠く離れた場所を時空の「穴」で結ぶと考えられています。

一方、量子の世界にも似たような「不思議なつながり」があります。

それは「量子もつれ」と呼ばれる現象で、2つの粒子が一度絡み合うと、どれほど離れても、お互いがまるで同じ運命を背負った双子のように振る舞う性質を持つのです。

2013年、物理学者フアン・マルダセナとレナード・サスキンドが、「量子もつれ」と「ワームホール」が、実は同じ現象の別の見方にすぎないのではないか、という驚くべき説（ER=EPR仮説）を提唱しました。

その根底にあるのが「量子もつれ状態のブラックホール」と「ワームホールが結ぶブラックホール」の数学の構造がそっくりで、同じ型の関係を持っていた、という事実でした。

そのため彼らは、もしかすると量子もつれ現象というのは、実際に目に見えない時空のトンネル（ワームホール）で粒子同士が繋がっている状況を、別の角度から見ているにすぎないのではないかと考えたのです。

つまり「量子もつれ」があるところには必ず「ワームホール」が存在するかもしれない、という大胆な発想です。

実際、この仮説を裏付ける象徴的な例として、2つのブラックホールの状態や温度などの条件を同一に保ち、両者の量子的な関係を理想的に揃えた場合、ブラックホール同士が短くて滑らかなワームホールで結ばれることが理論的に示されています。

それならば、「一般的に存在するブラックホール」では、一体どうなってしまうのでしょう？

私たちがいるこの現実の宇宙にあるブラックホールは、おそらく完璧ではありません。

むしろ、不規則で乱雑な量子もつれを持ったブラックホールが普通でしょう。

研究者たちはそこで視点を変えました。

もし、宇宙のほとんどを占める「不完全で乱雑な状態」にこそ、本当の物理の姿があるとしたらどうだろう――と。

つまり、「量子の乱れそのもの」が、ブラックホールをつなぐ時空の構造を生み出しているのではないか、と考えたのです。

整然とした秩序ではなく、むしろランダムでカオス的な性質が、宇宙の骨格を支えているかもしれない。

もしそれが本当なら、私たちの宇宙そのものが「量子の乱れによって織られた巨大なネットワーク」だということになります。