ワームホールの向こう側通過可能なワームホールに必要なもの

通過可能なワームホールは一般相対性理論が許す解ですが、負のエネルギーが必要で、両方の口を先に亜光速で所定の位置まで動かさなければなりません。この2つの制約が、ゲームのエンディング「ワームホールの向こう側」の実際の根拠です。超光速は認められないので、通り抜ける前に、ワームホールの口をまず遠くの場所までゆっくり牽引しなければなりません。

このページではまずエンディングの解放方法を説明し、次にワームホールの実際の条件と、カール・セーガンとキップ・ソーンの間の科学史上の面白いエピソードを紹介します。最後に、時空とブラックホールに関する実際の研究と、それぞれがこのエンディングとどう関わるかを紹介します。

解放方法

• ヒント：ワームホールは、あなたが行ったことのある場所にしかつながりません。では、なぜ向こう側の空はこんなに見慣れているのでしょう？
• 条件：「ワームホールを抜ける」を解放し、宇宙の終わりを見届ける。
• 報酬：アルバムの惑星カード1枚に、追加の「その後」の物語が加わります。

このエンディングは時空カテゴリに属します。「ワームホールを抜ける」ノードは、口があなたの最も遠い探査機のところまで牽引され、喉が開こうとしていることを意味します。セーガンは『コンタクト』で似た場面を書きましたが、実際のワームホールは、あなたの船が行ったことのある場所にしかつなげられません。

実際の条件

• 一般相対性理論が許す：通過可能なワームホールは、一般相対性理論が許す解です。
• 負のエネルギーが必要：この種のワームホールには負のエネルギーが必要です。
• 口を先に所定の位置へ動かす：両方の口を先に亜光速で所定の位置まで動かさなければならないので、ワームホールが行ったことのない場所へ一瞬で連れて行ってくれることはありません。

ヒントの「ワームホールは、あなたが行ったことのある場所にしかつながらない」は、上の3つ目の点を言い換えたものです。口を自分でそこまで動かしたのですから、向こう側は行ったことのある場所でしかありえません。向こう側の空がなぜ見慣れているのかについて、ゲームは科学的な説明をしていません。それは架空のストーリーです。

小説から生まれた論文

セーガンの『コンタクト』（1985年）は、ある電波天文学者がこと座のベガから素数の信号を受信し、そこに機械の設計図が隠されていて、それを造った人が遠くへ送られる物語です。この本には珍しい科学的背景があります。セーガンが物理学者ソーンに相談したことが、1988年の通過可能なワームホールに関する論文に直接つながったのです。

ゲーム設定（実際のものではありません）

ワームホールが別の宇宙につながるというのはフィクションです。ゲームの「ワームホールを抜ける」ノードには、ワームホールの向こう側の空が、以前に見たことのある場所のように見える、とあります。

関連する実際の研究

以下の研究は、一般相対性理論、時空、ブラックホールに関するものです。関連する実際の科学であり、ワームホールが存在することの証拠ではありません。

• フリードマンの宇宙：フリードマンは、宇宙が膨張も収縮もしうることを一般相対性理論から導き出しました。観測的な証拠が現れる7年前のことです（Friedmann, Zeitschrift für Physik, 1922）。
• 特殊相対性理論：時間と空間は絶対的ではありません（Einstein, Annalen der Physik, 1905）。
• ワープドライブ：一般相対性理論は、前方の空間を縮め後方を引き伸ばす「ワープバブル」を許しますが、現実には存在しないかもしれない負のエネルギーが必要です（Alcubierre, Classical and Quantum Gravity, 1994）。ゲームのルールでは超光速は認められません。この項目は、「負のエネルギー」という条件が一般相対性理論で繰り返し現れることを示しているだけです。
• ブラックホールは蒸発する：量子効果によってブラックホールはゆっくりとエネルギーを放射し、やがて蒸発します（Hawking, Nature, 1974）。
• ブラックホールの影：世界中の電波望遠鏡が地球サイズの「仮想望遠鏡」をつくり、M87 銀河の中心にあるブラックホールの影を撮影しました（Event Horizon Telescope Collaboration, The Astrophysical Journal Letters, 2019）。
• 重力波：13億年前に2つのブラックホールが合体し、人類はついに時空のさざ波を聞きました（Abbott et al., LIGO and Virgo, Physical Review Letters, 2016）。
• 宇宙の最終章：数兆年後とそれ以降の宇宙の運命。恒星は燃え尽き、陽子は崩壊するかもしれず、ブラックホールはやがて蒸発します（Adams and Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997）。

原典を読むには？ 次のタイトルで検索してください

• Friedmann (1922): "Über die Krümmung des Raumes"（おおよそ「空間の曲率について」）
• Einstein (1905): "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"（おおよそ「動いている物体の電気力学について」）
• Alcubierre (1994): "The warp drive: hyper-fast travel within general relativity"
• Hawking (1974): "Black hole explosions?"
• Event Horizon Telescope (2019): "First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The shadow of the supermassive black hole"
• Abbott et al. (2016): "Observation of gravitational waves from a binary black hole merger"