質問: ブラックホールに落ち込む過程の解釈 思考実験として、物質がブラックホールに落ち込むことを考えてみました。 物質はブラックホールに近づいていき、事象の地平面に近づきます。 そしてついには事象の地平面に差し掛かるわけですが、この様子を外部から見たとしたら、物質はいつまで経っても事象の地平面に到達しないかもしれません。 しかし落下する物質の視点では他の天体に落下するのと同様に、何事もなく事象の地平面に近づいていくわけです。 慣性質量と重力質量が完全に一致するなら、事象の地平面に到達した時点で落下する物質と外部の観測者との間の相対速度は光速度に達すると思われます。 外部の観測者にとっては落下する物体はいつまで経っても事象の地平面に到達しないのですが、これを物質の視点から見るなら、物質が事象の地平面に到達した瞬間に、事象の地平面の外側の時間経過が無限大になることを意味するはずです。 もしブラックホールは蒸発するというのが事実であるなら、どのような質量のブラックホールも有限の時間内に蒸発してしまうはずです。 ですから物質が事象の地平面に到達する直前に、まず外側で非常に長い時間が経過し、蒸発が進むと思われます。 蒸発が進んで事象の地平面の大きさが小さくなると、物質にとっての地平面外部の時間経過の早さが緩むことによって、遠のいた地平面に近づくことが可能になり、再び地平面に向かって落下するものと思います。 そしてまた地平面の直前まで落下したところで外部では大きな時間が流れ、蒸発が進み、以下同じ過程を繰り返すことによって、最後はブラックホールとともに蒸発するのではないでしょうか? もちろん実際にはこのように断続的な過程を経るわけではなく、事象の地平面に到達するか、あるいは直前の位置で、ブラックホールが蒸発するのに合わせて連続的に特異点の方向に向かっていくものと思います。 このような解釈は正しいでしょうか?
回答: 実際には、ブラックホールの事象の地平面に近づくずっと手前で重力が非常に大きくなるので、観察者が乗っている宇宙船は潮汐力で無限に引き延ばされて崩壊します。 従って、観察そのものが不可能ですし、事象の地平面の内側まで行けるとしても、ブラックホールの固有時間と観察者の固有時間は同じではないので、ブラックホールが蒸発するまで観察者は生きていられません。 あっという間にブラックホールに飲み込まれ、潮汐力に引きちぎられて、雨のように降り注いで終わりです。 もちろん、それまでの間に宇宙では無限に近い時間が経過しますが、観察者から見れば、あっという間であるのに変わりはありません。 もし、ブラックホールに落下しても死なないのだと仮定すれば、ブラックホールに背を向けて宇宙を見ながら落下するとすれば、観察者はブラックホールに近づくに連れて、宇宙の星々が急速に動いて行くのが見えるようになり、事象の地平面を超える頃には、宇宙の終わりまでを早回しのビデオのように見ることが出来るでしょう。 理論的には、そうなりますが、実際にはずっと前に死んでいるでしょうね。探査機を送っても同じで、壊れてしまうでしょうね。だから、そういう光景はコンピュータシミュレーションでしか見られません。