化学接頭辞を覚えておく方法

ブラックホールの総質量は有限（大雑把に言うと元になった恒星の質量の内、超新星爆発で吹っ飛ばなかった分、つまり最初に中心に向かって崩落した分）ですが、問題はその有限の質量が大きさのない一点に収縮してしまっている、その結果空間的な大きさをもたない「？物体？」や、無限の密度すなわち無限の質量という事態が生じてしまっているという、宇宙の抱える奇妙な矛盾です。

特異点が物理法則を無視していることは、宇宙論においては問題になりません。
何しろ物理法則を無視してしまっているので、物理的に問題にすることができないからです。
「特異点は物理法則を無視しています。以上！」と言うことしかできないんです。
シュワ半径やガス円盤やガス噴射は、特異点という無法者が周囲の物理世界を引っ掻き回すことで発生した現象で、これは物理世界の秩序に従っています。
もちろんブラックホールというネーミングは光さえ脱出できないシュワ半径を「真っ暗な穴」にたとえたものですが、特異点事件をこうして物理世界に生じる影響の面から眺めるかぎり（もちろんそうするしかなく）、ガス円盤やエックス線放射なども含めた観測現象として、ブラックホールと呼ばれるのが普通です。

科学の観測というのは直接間接や論理的帰結まで含めたきわめて理論的で方法的な手段です。
科学者の中では理論屋と観測屋が張り合っているなんて言いますが、あれは理論屋にとって観測は理論を作る道具でしかなく、観測屋にとって理論は観測を作る道具でしかないということです。
はたから見れば、観測に基づく理論と、理論に基づく観測があって、川があるから水が流れるのか、水が流れるから川があるのかというような、同じことの逆の言い方でしかありません。

恒星の内部だってほじくって覗き込むことはできませんが、いろいろなタイプの望遠鏡と理論体系を駆使して「観測可能」の領域に手繰り込むのが科学です。
シュワ半径の内部も観測可能な物理現象が渦巻いていると、考えるわけです。
蓋の閉ざされた箱の中には、おそらく観測可能な現象が存在していると想定するんです。
存在しなかったら科学は成り立ちません。
方法的懐疑もあれば方法的確信もあるんです。
「科学理論は成り立つものとする」というのが科学の第一公理だと言ってもいいくらいです。

もし蓋を開けてみたときに、生きているけど死んでもいる猫がいて、その姿がだんだん透明になって顔の消えた跡に笑いだけが残ったりしたら、その時は科学の歴史は終わりです。
しかし、おそらくそういうことは起きないだろうと仮定することが科学の根拠です。
幸い歴史上そういうことはありませんでした。
ブラックホールの特異点も無限大の引力で大きさのない一点にとどまってくれていて、物理世界に物理法則を無視した影響を及ぼすまでのことはなさそうなので、「宇宙は物理法則に支配されている（特異点は除く）」と言っておけば科学はまだまだ有効です。

物理世界の物理的生物としては物理法則を手がかりに現象を解き明かすしかないので、特異点の周囲で物理的に何が起きているのかを研究することしかできないのは当然です。
そして、
二つの「特異点の周辺の諸現象」が衝突したらどうなるかを科学的にシミュレートすることは可能ですが、二つの「特異点そのもの」が衝突したらどうなるのかを科学的に推論することは不可能です。
特異点は物理法則を無視した存在、すなわち物理学の理論では記述できない存在だからです。
特異点そのものについてはほとんど理解不能です。
とりわけ肝心なことは全くわかりません。

なぜ、特異点などというものが存在しうるのか。
言い換えれば、なぜ宇宙に非物理的な現象が存在するのか。
そもそも、なぜ宇宙は物理的な現象として存在するのか。

いろいろ考えてみると、たとえば、特異点を特異と呼ぶのは物理世界の発想で、本当は物理世界こそ特異な存在なのかもしれない。
存在とは本来特異点のような無限性で、なにかが損なわれて有限性の法則世界がポップコーンのように膨れてはじけたのかもしれない。
重力とは有限性の世界に留められた無限性の残滓のようなもの。
などなど。
はい、思いつきのでたらめです。
こういう考え方は、「科学的ではないから間違っている」のではなく、「科学的ではない」んです。
科学的な判定の対象ではそもそもありません。
科学的とは、ある考え方の有効性を常に問うことです。
それが科学の条件です。
「有効性を問わずに考えてみる」のは、たんに「考えてみる」ということです。

科学の限界の範囲内では科学の思考が成り立ちます。
科学的な研究のすべては科学的である、これはただの同語反復です。
だから科学がすべてなのだと考えるのは誤りです。
これはとても単純な思い違いです。
科学「の」すべてであって、科学「が」すべて、ではありません。
科学がすべてだと主張する人は、ほとんどの場合、正確に解釈すると「科学は科学なのだ」と主張しているだけで、それだけに正しく、かつ無意味です。

科学の限界の範囲外では科学の思考は成り立ちません。
科学の限界を意識しないところに優れた科学的研究が生まれることは稀です。
科学の問題は科学的世界観の有効性の界面にしか存在しないからです。

多くの科学者は科学的世界観の有効性の内部で思考の安定を手に入れて、安定を乱す者を激しく敵視することさえあります。
そこに限界があるから立ち止まるという人はいます。
それでも科学は動きます。
そこに限界があるから前に進むという人もいます。

RIPはどのように形成されるか

この様に，物理法則が先にあるのではなく，物理現象が先にあり，それを，解明するために理論（仮説）が構築されるのです。
確かに，仮説を検証する時に，その理論でしか予測できない予言を行い，それを観測で見つけることによって，理論の正しさを確認するという手順を踏むことはあります。しかし，その場合であっても，否定されるのは現象ではなく仮説です。
naturaさんの表現は，時としてこの逆のニュアンス（例えば，「特異点は物理の法則を無視している」「特異点は物理の法則さえ超越したありえない存在である。」など）で発言されているようなので，ここには，一応コメントしておきました。
（一応と前書きしたのは，本当は分かっていて，分かりやすさを心がけたための表現なのかもしれないと思ったからです。）
（wikiの「特異点定理」「量子重力理論」等参照ください。）

>ブラックホールの総質量は有限（大雑把に言うと元になった恒星の質量の内、超新星爆発で吹っ飛ばなかった分、つまり最初に中心に向かって崩落した分）ですが、問題はその有限の質量が大きさのない一点に収縮してしまっている、その結果空間的な大きさをもたない「？物体？」や、無限の密度すなわち無限の質量という事態が生じてしまっているという、宇宙の抱える奇妙な矛盾です。

ブラックホールの質量が無限であると発言されたのは撤回されるのですね。
無限の質量を持ったものが宇宙に一つでもあれば，宇宙の全ての物質はその質量を持ったブラックホールに吸収されてしまい，とっくの昔に宇宙はなくなってしまい，我々も存在していなかっただろうと考えられますから，無限の質量を持ったブラックホールは存在しないだろうと考えられますね。
また，質量が一点に集中してしまって，密度,質量が無限大の点が存在するというのは，相対性理論だけを用いた計算結果であって，事実だと確認されたわけではありませんし，そのことをもって，ブラックホールの質量が無限だと言うのは少なくとも表現上の誤りです。

>特異点が物理法則を無視していることは、宇宙論においては問題になりません。
>何しろ物理法則を無視してしまっているので、物理的に問題にすることができないからです。
>「特異点は物理法則を無視しています。以上！」と言うことしかできないんです。
>シュワ半径やガス円盤やガス噴射は、特異点という無法者が周囲の物理世界を引っ掻き回すことで発生した現象で、これは物理世界の秩序に従っています。
>もちろんブラックホールというネーミングは光さえ脱出できないシュワ半径を「真っ暗な穴」にたとえたものですが、特異点事件をこうして物理世界に生じる影響の面から眺めるかぎり（もちろんそうするしかなく）、ガス円盤やエックス線放射なども含めた観測現象として、ブラックホールと呼ばれるのが普通です。
仰るとおりですね。ここはコメントありません。

>科学の観測というのは直接間接や論理的帰結まで含めたきわめて理論的で方法的な手段です。
>科学者の中では理論屋と観測屋が張り合っているなんて言いますが、あれは理論屋にとって観測は理論を作る道具でしかなく、観測屋にとって理論は観測を作る道具でしかないということです。
>はたから見れば、観測に基づく理論と、理論に基づく観測があって、川があるから水が流れるのか、水が流れるから川があるのかというような、同じことの逆の言い方でしかありません。
仰るとおりですね。ここはコメントありません。

>恒星の内部だってほじくって覗き込むことはできませんが、いろいろなタイプの望遠鏡と理論体系を駆使して「観測可能」の領域に手繰り込むのが科学です。
>シュワ半径の内部も観測可能な物理現象が渦巻いていると、考えるわけです。
>蓋の閉ざされた箱の中には、おそらく観測可能な現象が存在していると想定するんです。
>存在しなかったら科学は成り立ちません。
>方法的懐疑もあれば方法的確信もあるんです。
>「科学理論は成り立つものとする」というのが科学の第一公理だと言ってもいいくらいです。

ここは，若干ですが，大きなコメントがあります。
「科学理論は成り立つものとする」というのは科学の第一公理ではないと考えます。
成り立つかどうか確信が持てるまで研究を続けるというのが実体でしょう。
その様な過程を経て，ニュートン力学が相対性理論に置き換わり，ミクロな世界では，量子論に置き換わり，更に，相対論を組み込んだ量子論や超ひも理論に置き換わろうとしています。今後も，加速器の大型化に伴って，新たな事実が発見され，更なる研究が続くでしょう。

>もし蓋を開けてみたときに、生きているけど死んでもいる猫がいて、その姿がだんだん透明になって顔の消えた跡に笑いだけが残ったりしたら、その時は科学の歴史は終わりです。
>しかし、おそらくそういうことは起きないだろうと仮定することが科学の根拠です。
>幸い歴史上そういうことはありませんでした。
シュレーディンガーの猫の話は有名ですね。また，（現在の所，証明はされていない）斉一系原理のことも言っているのですか？
ここは，主旨がイマイチ分かりません。

>ブラックホールの特異点も無限大の引力で大きさのない一点にとどまってくれていて、物理世界に物理法則を無視した影響を及ぼすまでのことはなさそうなので、「宇宙は物理法則に支配されている（特異点は除く）」と言っておけば科学はまだまだ有効です。
しかし，「裸の特異点」というものの存在も理論的な帰結として示唆されていて，これが存在したら，かなり問題らしいですね。

>物理世界の物理的生物としては物理法則を手がかりに現象を解き明かすしかないので、特異点の周囲で物理的に何が起きているのかを研究することしかできないのは当然です。
>そして、
>二つの「特異点の周辺の諸現象」が衝突したらどうなるかを科学的にシミュレートすることは可能ですが、二つの「特異点そのもの」が衝突したらどうなるのかを科学的に推論することは不可能です。

問題は，「逆回転するブラックホールが衝突したらどうなるか」ですので，科学的に推論できると考えます。
お互いの引力で引き合い，合体し，何も外に脱出できないために大爆発は起きず，完全に同じ質量のブラックホールが同じ速度で逆回転している場合，回転モーメントは打ち消しあって回転しなくなる。また，二つのブラックホールが合体するのだから，おそらく，その中心点も合体して一つになる。ただし，合体するときにジェットや降着円盤からのエックス線放射が激しく起こるだろう。・・・普通の推論ですね。

>特異点は物理法則を無視した存在、すなわち物理学の理論では記述できない存在だからです。

相対性理論の帰結として，「特異点」というものが考えられたのではないですか？
そして，特異点定理というものが，特異点が存在したらどのような振る舞いをするかを明らかにした定理なのだから，すなわち，物理の法則によって，記述され得ているといえると考えます。

>特異点そのものについてはほとんど理解不能です。
>とりわけ肝心なことは全くわかりません。

それは，点の内部のことは分からないという意味ですよね。しかし，そもそも，点に内部があるのでしょうか？

風effeictはどのように

>なぜ、特異点などというものが存在しうるのか。
私は，科学は，全般に「なぜ」には答えられないと考えています。ニュートン物理学にしても，なぜ，引力は発生するのかには答えられません。相対性理論にしても，なぜ，質量が時空間を曲げるのかには答えられません。
それに，特異点は本当に有るのかさえも明確に分かっているわけではありません。

>言い換えれば、なぜ宇宙に非物理的な現象が存在するのか。
特異点があるとして，非物理現象だとは思いません。物理科学の理論が追いつかない現象だとはいえますが，物理現象であることに違いはありません。そもそも，非物理現象って何ですか？私には心霊現象のようなものしか思い浮かびません。

>そもそも、なぜ宇宙は物理的な現象として存在するのか。
それは，我々が宇宙を「物理現象」として見ているからです。

>いろいろ考えてみると、たとえば、特異点を特異と呼ぶのは物理世界の発想で、本当は物理世界こそ特異な存在なのかもしれない。
>存在とは本来特異点のような無限性で、なにかが損なわれて有限性の法則世界がポップコーンのように膨れてはじけたのかもしれない。
>重力とは有限性の世界に留められた無限性の残滓のようなもの。
>などなど。
>はい、思いつきのでたらめです。
>こういう考え方は、「科学的ではないから間違っている」のではなく、「科学的ではない」んです。
私は間違っているとは発言していませんよ。「科学とＳＦと，思い込みは違う」といっているだけです。
ブラックホールの衝突という科学的な現象を議論するときに，ただの思い込みを開陳しても有益な議論にならないと考えたからこの様に発言しました。

>科学的な判定の対象ではそもそもありません。
>科学的とは、ある考え方の有効性を常に問うことです。
>それが科学の条件です。
>「有効性を問わずに考えてみる」のは、たんに「考えてみる」ということです。
そうですね，有効性を問わずに信じることは「信仰」ですね。私が繰り返し指摘していることは，『科学信仰に陥っていませんか？』ということです。

>科学の限界の範囲内では科学の思考が成り立ちます。
>科学的な研究のすべては科学的である、これはただの同語反復です。
>だから科学がすべてなのだと考えるのは誤りです。
>これはとても単純な思い違いです。
>科学「の」すべてであって、科学「が」すべて、ではありません。
>科学がすべてだと主張する人は、ほとんどの場合、正確に解釈すると「科学は科学なのだ」と主張しているだけで、それだけに正しく、かつ無意味です。
仰るとおりですね。

>科学の限界の範囲外では科学の思考は成り立ちません。
>科学の限界を意識しないところに優れた科学的研究が生まれることは稀です。
>科学の問題は科学的世界観の有効性の界面にしか存在しないからです。
>
>多くの科学者は科学的世界観の有効性の内部で思考の安定を手に入れて、安定を乱す者を激しく敵視することさえあります。
>そこに限界があるから立ち止まるという人はいます。
>それでも科学は動きます。
>そこに限界があるから前に進むという人もいます。
仰るとおりですね。
但し，だからといって，何も分からないから，何でも言って良いということではないと考えます。
お互いに，得るものがあるような，その様な議論をしたいと私は考えています。
だから，思いつきであっても，なるべく筋の通った思い着きを，思わず，う～んとうならせられるような思い付きを言って欲しいなと考えています。
そして，そんなあほなとか，突っ込みを入れながら，面白おかしく議論できたら，それが最高だと考えています。

同じような事態に量子力学の繰り込み理論がありますが、あれも純粋に数理的な記述においては無限大の質量が帰結として現れてしまうという問題です。
こちらの場合、理論を正しいと仮定してストレートに解釈すれば『ひとつの素粒子が本当に無限大の質量を持つのかどうかという問題』になりますが、空想理論ではなく実証科学である以上、理論の欠陥を問わないわけにはいきません。
ところが朝永＆ファインマンはストレートに欠陥を問うことすらせず、数式の矛盾する部分を観測された数値に置き換えてしまうという荒業で、実証科学としての解決を発明したわけです。
素人目には『ええ？そんなんでいいの？』というようなもんですが、数値を置き換えてしまってもなんと数式が成り立つので、玄人も『ええ？そんなんでいいんだ！』と目をむきました。
どのような意味で正しいと言えるのか間違っていると言えるのかどうかはともかく、観測された世界と理論とがそうしてぴったり一致する以上、少なくともノーベル賞に値する有効性はあるわけです。

もういちど特異点定理の記述の問題に立ち返ってみると、どこにでもあって観測データがあふれている素粒子と違って、特異点は観測することも存在を確認することもできそうにありません。
ただただ数式から帰結する無限大を前に途方に暮れるしかない。

しかし敢えて繰り込み理論になぞらえて考えれば、特異点が『アリエナ～イ』事態なのではなく、理論の帰結をストレートに解釈して『本当に無限大の質量をもつ大きさのない点が存在するのかどうか』を問題にすることこそが『アリエナ～イ』のかも知れません。
むしろブラックホールの中心には、有限の数値と整合的な数式によって記述されうるような現象が存在するに決まっていると、物理学的常識に則って仮定するべきなのかもしれません。
科学の進歩が幾重にも常識を打ち破ってきたとしても、常識の大切さは小揺るぎもしません。
そして理論の欠陥を問うのでもなく、整合性を保ったなんらかの数理的記述を、特異点定理の上にぴたっと貼りかぶせてしまうべきなのかも知れません。
つまり上にあげたＡでもＢでもない立場で、有限の質量と空間的な広がりをもつブラックホールの中心が記述される可能性はあると思います。

純粋に数理的な波動方程式の矛盾は、素粒子の質量が場にエネルギーを加え、エネルギーの増加した場が素粒子に質量を加え、質量の増加した素粒子がさらにまた場にエネルギーを加え……、という具合に理路整然と無限大の質量が生じてしてしまうというものです。
この問題をもし真っ向から解決しようとするなら、恐らくは『空間』や『物質』、ひいては『存在』といった、いわば『ともかくそれはそこにある』とされている概念を根源的に問い直す必要があるのではないかと思います。

『空間の中に物質が存在する』という命題を述べるとき、わたしたちは『空間』、『物質』、『存在』という三つの概念に定義を与えています。
この命題に含まれる概念について、そもそも『空間』とは何か、『物質』とは何か、『存在』とは何か、と問い、それぞれの概念に別個の定義を与えようとするのは誤りです。
三つの概念を含む命題が述べられるとき、この命題によって始めて、三つの概念にひとまとめに定義が与えられているんです。
それらしく書いてみると

「空間とはその中に物質が存在するところのものである」
「物質とは空間の中に存在するものである」
「存在とは空間の中に物質の存在するが如し」

なんて。
これが、物質世界、物理的世界についての、ほとんど無意識にも等しい基本的な概念構成です。

ベルグソンなどは、それは違う、物質の中にこそ空間があるのだ、とまたわけの判らない修辞を発明していますが、何かそんな風に根本的に捉え直される必要があります。
ワニが三つ巴にやけっぱちに噛み付いたような定義ではなく、ひとつの同じものという意味でならひとつのものと、三つの別々のものという意味でなら別々のものと、解明されることが必要です。

数理的記述に現れる、「素粒子vs場」、「質量vsエネルギー」の無限反射とでもいうべき事態は、まさしく記述の問題、一種の自己言及なのかも知れません。
専門的な知識と思考能力が欠乏しているのでこんなことしか言えませんが、乱暴に考えれば、「素粒子の質量」と「場のエネルギー」というのは何かひとつの同じものの、別々の現れ方で、両者が互いに増幅しあうようなことはない、とか。

物質とは空間の状態である、とか。

力学には空間を表す変数は存在しない。
空間については何も語られていないのではなく、力学のすべては空間についての述語の体系である。
質量、速度、エネルギーといった概念や諸法則はみな空間についての形容である、とか。

質量ゼロの光子が運動する速度が宇宙空間での最大速度であるというのは、物質（または空間（または物質（または…）））（ともかく存在者）の存在形態として、『質量』寄りの存在形態ではなく、限りなく『広がり』寄りの存在形態である、ということなのでは、とか。

力学の数学について、等式というものの意味を舐めちゃいないか。
たんなる形式論理や算出技術ではなく、存在の本質が「＝」には表されているんじゃないか。
e=mc^2という等式の意味も、もっと素直に文字通りに受け取ってもいいんじゃないか、とか。
それこそ、物質の中に空間がある、とでも言いたくなるくらいに。

空間の中を物質が運動するのではなく、空間の広がりが、ある変化を伴って広がっている、とか。

何かそんな調子で、向き合わせた鏡をひとつに重ねるように、自己言及の無限反復をひとつに収めることができるんじゃないかと思います。

とにかく波動方程式の無限反射が間違っていることは確かなので、『二つを一つに』という方向性は有力な考え方のひとつです。
自然言語で考えるには脳みそを捻って叩いて伸ばすような思考の努力が必要です。
しかし、数理的には多くの場合「だからそう言ってんじゃん」というくらいのものだと思います。

数式の意味するところを自然言語に置き換える作業はどうしても必要ですが、もうすこし謙虚に数式の言わんとするところを受け入れて、自然言語が描いた世界観にこじつける癖を改める必要はあるような気がします。
数学言語が描いた世界観に対して、自然言語はもっと敬意をもってもいいはずです。
波動方程式の無限反射についても、自然言語が数学言語を意固地に読み違えているようなきらいはあります。
もちろん人の手になる数理的な記述自体が自然言語によって歪められている面もあります。

たとえばこのように空間概念、物質概念を考え直してみるなら、ブラックホールという極限状態もすんなりと納まるかもしれません。
ひとつのヒントがあるような気がします。
で………？

今のところ、ここで思考の地平線に落っこちてしまったみたいです。

なんだか，私も，ブラックホールに吸い込まれてしまい，思考の空間概念が崩壊してしまったような感じがしています。/~_~;;