- 블랙홀에 관한 믿기힘든 사실 검증하기 목차
오늘 논의할 주제는 블랙홀에 관한 믿기힘든 사실 검증하기 입니다. 검은 구멍이란 의미를 갖고 있습니다. 빚조차도 외부로 빠져나올 수 없는 신비한 곳입니다. 영화나 드라마에서 종종 재미난 SF 우주여행 소조로 쓰입니다. 이는 1783년 영국의 성직자이며 철학자인 미첼은 뉴튼의 이론을 기초로 별이 무거우면서도 크기가 줄어들면 별 표면에서 빛도 밖으로 나갈 수 없음을 주장했습니다.
아이슈타인의 반박
1915년 일반 상대성 이론을 전세계에 발표한 아인슈타인은 슈바르츠실트로 하여금 블랙홀의 수학적 이념을 짚고 밝혀낼 수 있었음을 밝혔습니다. 질량이 존재하게 되면 시공간이 휘게되며 휘게된 시공간의 효과로 일어난게 바로 중력이라는 점입니다.
해당 이론을 살펴보면 블랙홀은 심하게 휘어져 어떤 빛도 외부 출구로 나갈 수 없도록 닫혀있게 된다고 말합니다. 이영역의 바깥을 가리켜 사건의 지평선이란 이름으로 부르며 구분 짓습니다.
블랙홀의 사이즈
블랙홀은 일반적인 별과 중성자 별과 같은 물질을 담고 있는 존재가 아닙니다. 그렇기에 크기를 계산하는 것도 쉬운 일은 아닙니다. 다만 지구처럼 자전하지 않는 블랙홀의 경우 사건의 지평선을 기준으로 슈바르츠 실트반지름에 위치했다고 판단합니다.
이는 태양의 10배인 블랙홀의 길이를 기준으로 30km 이자 태양의 1억 배라 할 수 있는 사이즐르 의미합니다. 이는 좀더 쉽게 말풀이를 하자면 태양과 지구 사이의 거리를 수치로 나타냈을때 2배 이상되는 거리입니다.
블랙홀의 유형
일반적인 상대성이론에서 인정받은 블랙홀은 각운동량과 질량 및 전하 등으로 판단합니다. 각 운도량과 전하가 없고 질량만을 갖고 있는 단계를 가리켜 슈바르츠실트블랙홀이라고 합니다. 전하 없이 질량을 갖고 있으면서 동시에 각운동량을 취하고 있다면 커블랙홀이란 이름으로 명명 짓습니다.
우리가 영화에서 흔히 보게되는 대다수의 블랙홀은 전하가 없는 중성상태로 보고 있으며 라이스너,노르드스트롬으로 규정 짓고 있습니다.
미스테리
가장 궁금한 점은 어떻게 외부의 물질이 한번 들어가면 외부로 나오지 못하는가 하는 점입니다. 인터스텔라에서도 이러한 문제를 심도있게 다룬 바 있습니다. 외부와의 시공간적 정보가 완벽하게 차단되는 이유는 아직까지 미스테리 입니다. 다만 블랙홀의 중심부인 곳에서는 무한대로 수렴하는 특이점이 존재한다는 점입니다.
그래야만 우주의 쓰레기 청소부라고 불릴 수 있기 때문입니다. 우리눈에 구멍이 뚫린것처럼 보이는 휘어진 공간 또한 특이점을 갖고 있는 것이라 볼 수 있습니다. 오늘날까지 스티븐 호킹 박사를 비롯해 수많은 과학자들이 이러한 문제를 심도있게 다루고 해법을 찾으려고 하지만 완전한 중력이론이 없는 상태입니다.
다시말해 물리적인 수치와 공식으로 블랙홀을 정의하기는 어렵다는 점입니다. 우리의 과학역사가 수천년이 됐음에도 불구하고 아직까지 명확하게 드러난 정보가 없다는건 애석합니다. 언젠가는 수수께끼가 풀리기를 바랍니다. 짧게나마 블랙홀에 관한 믿기힘든 사실을 검증하는 시간을 가져본만큼 애정이 더해지면 충분히 해결될 문제라 생각합니다.
