小学生でもわかる!「ワームホール」

ワームホール

はじめに

夜空げると、たくさんのがきらきらといていますよね。 「あのにはどんな宇宙人んでいるんだろう?」「宇宙船ってびにってみたいな!」とワクワクしたことがあるいはずです。

でもは、宇宙たちが想像できないくらい、とてつもなくいのです。

地球から一番いお恒星太陽のように自分)である「プロキシマ・ケンタウリ」でさえ、のスピードでんで4年以上もかかります。のスピードといえば、たった1地球を7周半もできるケタれのさです。

もし、人類っている一番いロケットにってったらどうなるといますか? なんと、到着するまでに数万年もかかってしまいます! 人間寿命は100くらいですから、おじいちゃんやおばあちゃん、そのまたひになってもまだまだきません。普通にロケットをばしても、きているにたどりくことは絶対にできないのです。

「じゃあ、くの宇宙くのは一生無理なの?」とがっかりしてしまいますよね。

そこで、世界中大天才物理学者たちが真剣えているのが、SF映画やアニメでも大人気「ワームホール」です! まるでドラえもんの「どこでもドア」のように、何万光年れた宇宙場所場所を、一瞬でつないでしまうの「近道トンネル」なのです。

はたして、そんなウルトラトンネルは本当宇宙にあるのでしょうか? どんな仕組みになっているのでしょうか? 摩訶不思議なワームホールの秘密を、一緒かしていきましょう!

はると
はると
、いつか宇宙人友達って宇宙サッカー大会くのがなんだ! でも、ロケットで何万年もかかるなんてらなかったよ! 一瞬けるトンネルがあるなら、絶対ってみたいよな!
ひまり
ひまり
あはは、宇宙サッカーだなんてはるとらしいね! でも、何万光年れた一瞬けるなんて、まるでみたいなだわ。本当にそんなトンネルが存在するのかしら?

ワームホールってなに? 宇宙の「ウルトラ近道トンネル」!

ワームホールを一言でいうと、宇宙のふたつの場所をつなぐ、スピードのショートカット(近道)トンネル」です。

でも、どうして「ワーム()のホール()」という不思議名前がついているのでしょうか?

リンゴとイモムシのたとえ

「ワーム(worm)」は、英語でミミズやイモムシのように、のないさなのことを意味します。

なおいしそうなリンゴをかべてみてください。 リンゴのてっぺんに、1さなイモムシがいます。このイモムシが、リンゴの真反対側一番底)にきたいとします。

普通くなら、リンゴのツルツルした表面を、トコトコと時間をかけていていくしかありませんよね。外側をぐるりと遠回りです。

でも、もしいしんのイモムシが、リンゴのをムシャムシャとべて、をまっすぐけるトンネルをったらどうなるでしょうか?

表面くよりも、ずっと距離で、あっという反対側すことができますよね!

リンゴのくより、けたほうがい!
リンゴの表面くと遠回りになりますが、イモムシのようにをくりぬいてトンネルをれば、反対側へショートカットできます。宇宙空間をまっすぐむのではなく、空間けて近道をするだから「ワームホール(虫食)」と名付けられたのです。

宇宙でもこれとまったくじことがえられています。 宇宙からまで普通んでいくと何万年もかかる場所でも、宇宙をズドンとくトンネルをれば、一瞬目的地いてしまうのです。

をペタン! でもできる「ワームホール実験

宇宙けるって、どういうこと?」と不思議いますよね。 手元にあるノートや使って、すぐできる簡単実験かめてみましょう!

  1. 長方形を1用意します。
  2. 左端に「地球(A地点)」、右端に「10万光年れた(B地点)」と鉛筆をつけます。
  3. らにげます。

をアリさんがいていくと、左端のA地点から右端のB地点までは、からまで距離をテクテクかなければなりません。

ところが、このでふたつにって、A地点とB地点をペタッとわせてみてください。 そして、なったふたつの場所を、鉛筆で「プチッ」としてをあけてみましょう!

どうでしょうか? さっきまではあんなにれていたA地点とB地点距離が、なんと「0センチ」になりました! れば、一瞬地球からくのへワープできてしまいますよね。

これが、ワームホールの基本的です。 宇宙空間そのものがグニャリとがることで、れた星同士がすぐにくっついてしまうのです!

はると
はると
って鉛筆実験、すげーわかりやすいじゃん! サッカーでも、のディフェンスの外側遠回りしてるより、ってスルーパスをしたほうが一瞬でチャンスになるもんな!
ひまり
ひまり
なるほど、スルーパスにたとえるなんて面白いわね! でもなられるけれど、たちがんでいるこの宇宙空間を、いったいがどうやってげるのかしら?
紙を折り曲げて遠くの星をつなぐワームホールの近道イメージ

アインシュタインの「時空のゆがみ」とブラックホール

宇宙空間げるなんて、本当にできるの?」ともがいますよね。 から100年以上に、「宇宙がる!」という大発見をした超天才がいました。 名前は、アルバート・アインシュタインです。

宇宙巨大なトランポリン!? 重力秘密

アインシュタインは1915に「一般相対性理論」という理論発表しました。 この理論によると、宇宙空間時間は、があるとグニャリとんでゆがむ」というのです。

ピンとられた巨大なトランポリンのをイメージしてみてください。 そのに、いボウリングのをドスンとくとどうなるでしょうか?

ボウリングのみで、まわりのがズシッとみますよね。 そこにさなビーがすと、くへこんだボウリングののほうへせられてコロコロとちていきます。 は、これが「重力引力)」の正体なのです!

太陽地球のようにがある場所では、宇宙というえないがグニャリとへこんでいます。 つまり、宇宙はカチコチにまったではなく、ゴムやのようにらかくがるものだったのです。

ブラックホールとホワイトホールをつなぐ

では、トランポリンのに、想像するほどいたらどうなるでしょう? 限界までばされ、けてしまうようながあいてしまいます。

これが、宇宙ろしい天体ばれる「ブラックホール」です! ブラックホールはケタれの重力っていて、くにあるやガスはもちろん、宇宙一番さえもんで二度がしません。

「でも、ブラックホールにまれたものは、いったいどこへっちゃうの?」

そこで科学者たちはえました。 「でも入口(ブラックホール)があるなら、んだものを宇宙へドカンと出口があるはずだ!」

この出口は、ブラック()の反対「ホワイトホール()」名付けられました。

入口「ブラックホール」
さえも絶対げられない超強力重力
まわりのやチリをでもペロリとんでしまう!
出口「ホワイトホール」
まれたエネルギーや物質いよくす!
理論上天体で、宇宙でまだたことがない!

そして、この「入口のブラックホール」と「出口のホワイトホール」を地下くでギュッとつないでいるトンネルこそが、まさに「ワームホール」なのです! 科学者たちはふたりの研究者名前をとって「アインシュタイン・ローゼン」ともんでいます。

はると
はると
ブラックホールとホワイトホールがつながった地下トンネルなのか! トランポリンのけて場所につながるなんて、めちゃくちゃかっこいいぜ! ったらみたいにせるのかな?
ひまり
ひまり
宇宙だなんてしそうね! でもブラックホールって、すらげられないくらい強烈でつぶされちゃう場所よね? 人間っても無事でいられるのかしら……?
ワームホールの中を進むスペースシップ

ワームホールをったらどうなる? タイムトラベルの可能性

もし未来科学技術んで、安全れるワームホールがつかったら、たちの生活はどうなってしまうのでしょうか? そこには、SF映画顔負けのくべき世界っています!

銀河数秒でおし!

まず、宇宙旅行常識完全にひっくりります。 何万光年れた銀河や、生命がいるかもしれない地球そっくりのへ、トンネルを一歩くぐるだけでたったの数秒けるようになります。

今度日曜日は、アンドロメダ銀河宇宙ステーションまでサッカーの試合をしにこう!」なんてことが、たりになる未来がやってくるかもしれません。

過去未来ける!? のタイムマシン

さらにきなのが、ワームホールを使えば「タイムトラベル」ができるかもしれないということです!

アインシュタインの理論では、「ものすごいスピードでいているものは、時間れるスピードがくなる」という不思議なルールがあります。

もしワームホールの片方出口だけを宇宙船せて、スピードで宇宙をビュンビュンらせてから場所すとどうなるでしょうか? スピードでいていた出口のほうは、じっとしていた入口よりも時間がずっとくなります。

つまり、「現在」と「過去」をつなぐタイムトンネルができあがってしまうのです! トンネルをったりたりするだけで、過去世界って本物恐竜たり、1000年後未来世界びにったりできるかもしれません。

でも危険がいっぱい! けるための「3つの大問題

「そんなの最高じゃん! ってよ!」とびたくなりますよね。 でも、人間安全にワームホールをるためには、まだ解決できていない巨大が3つあります。

  1. 一瞬でつぶれちゃう!:ワームホールはものすごく不安定で、できた瞬間自分重力でギュッとんでペシャンコにつぶれてしまいます。
  2. 重力すぎてバラバラになる!入口付近重力強烈すぎて、人間宇宙船った瞬間に、パスタののように細長ばされて粉々になってしまいます(科学者たちは大真面目に「スパゲッティ化現象」とんでいます!)。
  3. トンネルをいておく特別なエネルギーがない!:トンネルがつぶれないように内側からグッとげてえるには、「エキゾチック物質(マイナスのエネルギー)」という、まだれたことがない特別物質必要です。
Q. ワームホールにったらペシャンコにつぶされないの?
A. 大正解はそこが大問題なのです! ワームホールはっておくと一瞬じてしまいます。人間宇宙船安全るには、重力らってトンネルを内側からける「マイナスの質量(エキゾチック物質)」が必要だとえられています。

のところ、この「マイナスのエネルギー」をどうやってつけるかが、世界中科学者たちをませる最大難問なのです。

はると
はると
うわっ、った瞬間にパスタみたいにばされちゃうのかよ! でも、トンネルをえるマイナスのエネルギーを発見できたら、世界初のタイムマシンが完成するってことだよな! えてきたぜ!
ひまり
ひまり
うーん、パスタになっちゃうのはるけれど、タイムトラベルができるかもしれないなんて本当にロマンがあるわね。看護師さんとして、未来医療技術見学ってみたいわ!
未来の宇宙ステーションから遠い銀河へ飛び立つ宇宙船

まとめ:宇宙のなぞはまだまだいっぱい!

SFの世界のおだとっていたワームホールですが、最先端物理学によって、本気研究されている大真面目科学のテーマなのです。

📝 今日のまとめノート
1 ワームホールは宇宙近道何万年もかかる宇宙を、一瞬ぶショートカットトンネル!
2 リンゴや紙折りでわかる!宇宙空間がグニャリとがることで、くの場所同士につながる!
3 アインシュタインの理論から誕生でもむ「ブラックホール」とす「ホワイトホール」がつながった姿だとえられている!
4 タイムトラベルの可能性も!けるには、トンネルがつぶれないよう内側からえる「マイナスのエネルギー」が必要
🖍️ ✏️

のところ、ワームホールは科学者たちの計算用紙だけに存在する「理論上のトンネル」です。 まだ本物のワームホールを望遠鏡つけたはいません。

でも、は「ブラックホールなんて本当にあるわけない」とみんなにわれていたのに、2019には人類めてブラックホールの撮影大成功しました! 科学歴史では、かつて「夢物語」だとわれていたことが、何十年もあとに現実になることがたくさんあります。

もしかすると数十年後、ワームホールをけて銀河自由宇宙船のキャプテンになっているのは、この記事んでいるかもしれませんよ!

はると
はると
今日宇宙いてめちゃくちゃワクワクしたぜ! サッカーの練習全力るけど、夜空げて宇宙近道してみたくなったよな!
ひまり
ひまり
くすっ、素敵ね、はると! でも、宇宙近道しにに、まずは夏休みの宿題わらせる近道つけないと、おさんにられちゃうわよ?
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