일반상대성이론 (4) 썸네일형 리스트형 11. 블랙홀 미스터리 , 사건의 지평선 없는 블랙홀 — 나체 특이점은 존재하는가 사건의 지평선 없는 블랙홀 — 나체 특이점은 존재하는가블랙홀에서 가장 두려운 것은 사건의 지평선이 아니다. 그 안에 있는 특이점이다. 특이점이란 밀도가 무한대가 되고 시공간의 모든 법칙이 붕괴하는 지점이다. 물리학이 더 이상 작동하지 않는 곳이다.그런데 사건의 지평선은 이 특이점을 우주로부터 차단한다. 특이점은 지평선 안에 숨겨져 있고, 외부 우주는 그 존재를 알면서도 직접적인 영향을 받지 않는다. 블랙홀이 아무리 위험해도, 적어도 외부 우주의 인과율은 유지된다.그렇다면 사건의 지평선 없이 특이점만 존재한다면 어떻게 될까. 물리 법칙이 붕괴하는 지점이 우주에 그대로 노출된다면. 이것을 나체 특이점(naked singularity)이라고 한다. 로저 펜로즈(Roger Penrose)는 1969년 이것이 불.. 09. 블랙홀 미스터리 , 회전하는 블랙홀의 중심을 통과하면 어디로 가는가 회전하는 블랙홀의 중심을 통과하면 어디로 가는가블랙홀의 중심에는 특이점이 있다. 특이점이란 밀도가 무한대가 되고 시공간의 곡률이 무한히 커지는 지점으로, 현재 물리학이 기술할 수 없는 영역이다. 일반적인 블랙홀에서 이 특이점은 점의 형태를 갖는다. 그리고 블랙홀 안으로 떨어진 모든 것은 결국 이 점으로 빨려 들어가 소멸한다. 끝이다.그런데 회전하는 블랙홀은 다르다. 우주의 블랙홀 대부분은 회전한다. 별이 붕괴할 때 회전 운동량이 보존되기 때문이다. 회전하는 블랙홀을 커 블랙홀(Kerr black hole)이라고 하는데, 1963년 수학자 로이 커(Roy Kerr)가 아인슈타인 방정식의 해로 발견했다. 커 블랙홀의 특이점은 점이 아니다. 링, 즉 고리 형태다. 그리고 이 링 특이점은 이론적으로 통과가 가능.. 05. 블랙홀 미스터리 , 블랙홀 충돌 직전 블랙홀 충돌 직전 — 두 사건의 지평선은 어떻게 하나가 되는가2015년 9월 14일, 미국의 중력파 검출 장치 LIGO는 약 1조 분의 1밀리미터 수준의 미세한 떨림을 감지했다. 그 떨림의 정체는 13억 광년 떨어진 곳에서 두 개의 블랙홀이 충돌하면서 만들어낸 중력파였다. 우주에서 가장 격렬한 충돌이 일어났는데, 빛도 소리도 없었다. 오직 시공간 자체의 파동만이 지구까지 전달됐다.이 사건은 중력파 천문학의 시작을 알리는 역사적 순간이었지만, 동시에 블랙홀 충돌이라는 현상 자체에 대한 관심을 새롭게 불러일으켰다. 두 개의 블랙홀이 서로를 향해 나선형으로 접근하다 하나로 합쳐지는 그 순간, 두 사건의 지평선은 어떻게 하나가 되는가. 우주에서 가장 극단적인 두 경계가 만나는 그 찰나에 무슨 일이 벌어지는지, .. 02. 블랙홀 미스터리 , 화이트홀은 실제로 존재하는가 화이트홀은 실제로 존재하는가 — 블랙홀의 시간 역전 쌍둥이블랙홀이 모든 것을 삼킨다면, 반대로 모든 것을 내뱉는 존재도 있지 않을까. 이 질문은 단순한 상상이 아니다. 물리학의 방정식 안에 이미 그 가능성이 숨어 있다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 풀면 블랙홀과 수학적으로 대칭을 이루는 해가 하나 더 나온다. 물리학자들은 그것을 화이트홀(White hole)이라고 부른다.화이트홀은 블랙홀과 정확히 반대로 작동하는 천체다. 블랙홀은 모든 것을 안으로 빨아들이고 아무것도 내보내지 않는다. 화이트홀은 모든 것을 바깥으로 밀어내고 아무것도 안으로 들어오지 못하게 한다. 시간의 방향이 뒤집힌 것이다. 방정식은 이 존재를 허용한다. 문제는 그것이 실제로 우주 어딘가에 존재하느냐다. 그리고 지금까지 화이트홀은 단.. 이전 1 다음
