3《新しいブラックホールとエントロピー》


　新しいブラックホールが形成される過程では、質量系のエントロピーが減ります。
　（参考　2《新しいブラックホールの中で起こること概論》）

※質量系という言葉を使いました。
　質量系とは、重力子の放出源として働き続ける系のことです。具体的には「プレオン∴以上の材料を使って生成している系」のことで、その具体例として「クォーク、レプトン、プレオン∴ヒッグス場ユニット…」が挙げられます。

　それに対して、非質量系とは、重力子の放出源として働き続けない残りの系のことです。
　具体的には「素スピノルを使って生成している、プレオン∴未満の系」のことで、その具体例として「原始ヒッグス場、重力子、光子、重力場、電磁場…」が挙げられます。
　整理しておきます。

　すなわち、この質量系のエントロピーが、新しいブラックホールが形成される過程で減るのです。
　それは、新しいブラックホールが形成される過程で“プレオン∴×4の「縮みきり“4角形”」の集中”が生じることで、「秩序」の度合いが高まっていることを意味します。

　新しいブラックホールが形成される過程では、『多様な物質→原子（原子核＆電子）→中性子→素粒子〈クォーク、レプトン〉→プレオン∴→プレオン∴×4の「縮みきり“4角形”」』のように変化し続け、プレオン∴の「縮みきり“4角形”」のボゾンとして、同じ物理状態で凝縮し、ほぼ一カ所に集中します。
　 その結果、「取りうる状態数」の減少にともなって、質量系のエントロピーが減少するのです。

　このことは、下図のように、粒子が分散する場合にはエントロピーが増加し、逆に、粒子が集中する場合にはエントロピーが減少するという関係があることからも理解できます。

※単に粒子の配置がコンパクト化するだけで「取りうる状態数」が減るので、エントロピーも減ることになります。 （参考　『なっとくする統計力学』　p.49 　都筑卓司　講談社） 　よって、同様に、粒子（プレオン∴×4の「縮みきり“4角形”」）の配置がコンパクト化する、新しいブラックホールが形成される過程でも、エントロピーが減少することになります。

　例えば、地上でピストン等で粒子の配置をコンパクト化（圧縮）させるような場合では、同時に熱としてエントロピーがピストンの外部へ放出されますので、結局は、「（ピストン内部ではエントロピーが減少しても）トータルではエントロピーが増加する」ことになります。

　一方、新しいブラックホールが作られるときに、質量系の各粒子が、重力によって配置をコンパクト化させるような場合は、同時に熱としてエントロピーが外界へ放出されないのに、トータルのエントロピーが減ります。

　つまり、このようなしくみによって、エントロピーの小さい新しいブラックホールが形成されるのです。
　素スピノル物理学パラダイム、次の結論に至ります。

　結論5-3.1　新しいブラックホールの（“事象の地平面〜内部”に存在する）質量系のエントロピーは減る。


※これは、大量の重力子がブラックホールの外部へ放出されているからではありません。そもそも、重力子は、エントロピーを持ち去りません。なぜなら、日常的な系でエントロピーが増加する際も、それにともなって増加した熱エネルギー（質量エネルギー）が、重力子の放出の増加をもたらしますが、その重力子がエントロピーを持ち去らないのは明白だからです。（成果6　3《エントロピー増大の法則（熱力学第二法則）について》）

※何もエントロピーを持ち去らないのに、新しいブラックホールおいて、どうしてエントロピーが減るのかといえば、1つは、重力によってプレオン∴×4の「縮みきり“4角形”」の配置がコンパクト化（集中）することによって＆プレオン∴×4の「縮みきり“4角形”」のボソンが同一状態を取りながら凝縮することによって、「取りうる状態数」が減るからこそエントロピーが減るのです。　（成果6　3《エントロピー増大の法則（熱力学第二法則）について》）

※新しいブラックホールの生成過程で、運動エネルギーを増加させた質量系の各粒子は、その“熱エネルギー”（＝運動エネルギー＝質量エネルギー）を外部へ放出できません。それらの、すべての熱エネルギー（＝運動エネルギー＝質量エネルギー）が、「プレオン∴×4の「縮みきり“4角形”」」自身の中に保持され続け、それが大量の重力子を放出させます。その重力子はエネルギーのみならず、エントロピーも持ち去らないことになります。

※一般に、非質量系は、質量系のエントロピーとは無関係だということになるようです。
　それでは、非質量系についてエントロピーを考えることは意味があるのでしょうか？（例えば、重力子は、事象の地平面から遠ざかるほど、エントロピーが増加するように見えます）　詳細な検討は、今後の課題です。



　ブラックホールの事象の地平面の原始ヒッグス場ユニット（PHU）の数は、ブラックホールから放出される「（エントロピーを持ち去らない）重力子」の数に相当するのでした。（成果4　9《マルダセナ対応、ホログラフィック原理について》）
　絶対温度Tは、運動エネルギーの平均〈K〉 に比例するのでした。よって、絶対温度T、運動エネルギーの平均〈K〉 、質量エネルギー、ブラックホールの事象の地平面の原始ヒッグス場ユニット（PHU）の数、事象の地平面の面積は、いずれも互いに比例することになります。
　一方、エントロピーSは、ΔS＝ΔQ/Tと定義されるのでした。
　このことは、S＝Q/Tの関係、すなわち、Q/S＝Tの関係がありうることを意味しています。
　この『Q/S＝T』の関係式は、総熱量Qが一定の場合（熱の出入りがない場合）、エントロピーSが小さければ小さいほど、絶対温度T（∝運動エネルギーの平均〈K〉、∝質量エネルギー、∝ブラックホールの事象の地平面の原始ヒッグス場ユニット（PHU）の数、∝事象の地平面の面積）が大きくなることを意味していると解釈できます。
　すなわち、『Q/S＝T』の式は、事象の地平面の面積（∝絶対温度T）が大きくなるほど、ブラックホールのエントロピーSが減ることを示していると解釈できることになります。
　したがって、少なくとも『Q/S＝T』の式によれば、事象の地平面の面積（∝絶対温度T）と、比例していたのは質量系の質量エネルギー（熱運動エネルギー）であり、質量系のエントロピーSではなかったことになります。
　事象の地平面の面積（∝T）と質量系のエントロピーSが反比例していることを、少なくとも『Q/S＝T』の式が示しているのです。『Q/S＝T』の式は、面積増大定理と「エントロピーSの増大」の類推は、無効であったことを示していると解釈できるのです。
　つまり、面積増大定理と類推すべきであったのは、増大し続ける質量系の質量エネルギー（熱運動エネルギー）であり、（反比例的に）減少し続けるエントロピーSではなかったことを、少なくとも『Q/S＝T』の式が示しているのです。

※なお、面積増大定理から類推して考え出してしまった“（実際と180度逆転した）増大し続けるエントロピーS”を前提にしてホーキング放射の考えが生み出されたがゆえに、面積増大定理とホーキング放射が矛盾してしまったのだと考えられます。（→5《ホーキング放射について》）




　以上の説明は、素スピノル物理学パラダイムによる、新しいブラックホールが形成される場合でのエントロピーの変化の説明、すなわち、次の結論と、つじつまが合っています。

　結論5-3.1　新しいブラックホールの（“事象の地平面〜内部”に存在する）質量系のエントロピーは減る。