宇宙物理学の巨星、スティーヴン・ホーキング博士（2018年没）の20年来の愛弟子であり、「ホーキング最終論文」の共著者でもある天才物理学者、トマス・ハートッホ氏が著した話題書『宇宙・時間・生命はどのように始まったのか?：ホーキング「最終理論」の先にある世界』から、一部を編集して紹介する。ハートッホ氏は、師から託された「最後の宿題」に応えるべく、未完に終わった研究を引き継ぎ、宇宙の究極的な問いに挑んでいる。本記事では、特にLHC（大型ハドロン衝突型加速器）とブラックホール生成の可能性に焦点を当て、その深淵な探求の一端を紐解く。
ブラックホール生成への期待：ホーキング博士の夢
「ブラックホールができることを願っているよ」。2009年、スイス・ジュネーヴ近郊のCERN（欧州原子核研究機構）で、スティーヴン・ホーキング博士は満面の笑みでそう語った。当時、LHCの稼働を巡っては、奇妙な物質やブラックホールが生成され、地球が破壊されるのではないかという懸念から、アメリカで訴訟まで提起されていた経緯がある。しかし、ホーキング博士のこの言葉には、科学への純粋な探究心と、宇宙の根源に迫る希望が込められていた。
スティーヴン・ホーキング博士の20年来の愛弟子であるトマス・ハートッホ氏
LHCの挑戦：宇宙誕生の再現とヒッグス粒子の発見
LHCの最大の目的は、素粒子物理学の標準モデルにおいて当時唯一欠けていた要素であった「ヒッグス粒子（ヒッグスボソン）」を作り出すことであった。スイスとフランスの国境地下に建設された全長27キロメートルにも及ぶ円形真空チューブ内で、陽子と反陽子のビームを光速の99.9999991パーセントまで加速させ、互いに激しく衝突させる。この衝突により、温度が1000兆度以上だったビッグバン直後の宇宙に匹敵する条件が再現されるのだ。衝突で飛び散った粒子の軌跡は、ATLASやCMSといった巨大検出器によって詳細に捉えられた。
懸念された訴訟は、やがて「将来の損害に関する推測上の懸念は、原告適格を付与するのに十分な権利侵害には相当しない」として却下された。LHCは爆発事故を乗り越え、2009年11月に無事稼働を開始。すぐにATLASとCMSは粒子衝突の残骸の中からヒッグス粒子の痕跡を発見し、その存在を裏付けた。
なぜブラックホール生成が期待されたのか？
ヒッグス粒子の発見という大きな成果を上げたLHCだが、現在のところブラックホールの生成には至っていない。しかし、スティーヴン・ホーキング博士、そしてCERN機構長であったロルフ・ホイヤー氏もまた、LHCでブラックホールが生成する可能性を期待していた。この期待は、荒唐無稽な話ではなかった。
現代物理学におけるいくつかの理論、特に高次元理論では、極めて高いエネルギー密度を持つ衝突によって微小なブラックホールが生成される可能性が示唆されている。LHCが作り出す超高温・高密度の環境は、まさにそのような条件を満たしうるからだ。もしLHCでブラックホールが生成されれば、それは宇宙の根源的な構造や、重力の性質に対する我々の理解を大きく進展させる画期的な発見となる。
ホーキング最終理論の先にある世界
トマス・ハートッホ氏の著作は、ホーキング博士が最晩年に取り組んでいた「宇宙の始まり」に関する未完の理論、いわゆる「ホーキング最終理論」を引き継ぎ、さらにその先の世界を探求するものである。LHCのような実験装置が宇宙の極限状態を再現し、新たな粒子や現象を発見することは、我々が生きるこの宇宙がいかにして始まり、進化してきたのかという根源的な問いに対する重要な手がかりを与えてくれる。ホーキング博士が抱いたブラックホール生成への期待は、単なる科学的な好奇心に留まらず、宇宙の深淵に隠された真実を解き明かそうとする、人類の飽くなき探求心そのものなのである。
