블랙홀의 종말

현재 우주에는 우주배경복사라 불리는 전자기파가 존재하고 있으며 태양의 질량인 블랙홀에서 호킹복사로 방출되는 열복사 에너지는 블랙홀이 증발한 에너지보다 훨씬 크다.

따라서 별보다 큰 블랙홀은 우주가 계속 팽창하고 냉각되면서 먼 미래에 호킹 복사를 통해 질량을 잃을 가능성이 높습니다.

태양보다 더 무거운 블랙홀도 질량이 증가함에 따라 블랙홀의 열복사 에너지가 감소하기 때문에 현재 질량이 증가하고 있습니다.

이것은 배경을 복사하는 것만으로 수행됩니다.

호킹 복사는 입자를 방출하며 블랙홀에도 수명이 있습니다.

그것은 질량을 잃고 결국 사라질 것으로 예측됩니다.

블랙홀은 점차 밝아지기 시작하고 질량을 잃다가 결국 희미하게 빛나고 너무 많이 증발하여 고에너지 소립자와 감마선을 방출합니다.

결국 감마선 폭발이라 불릴 만큼 강력한 감마선을 방출하면서 기화해 사라진다.

그리고 블랙홀의 수명은 질량에 비례하고 지금까지 발견된 모든 행성은 태양보다 질량이 크기 때문에 증발하는 데 더 오래 걸립니다.

감마선 폭발이라 부를 만큼 격렬하게 감마선을 방출하면서 기화해 사라진다.

블랙홀의 소실로 방출되는 감마선 폭발의 크기는 그다지 크지 않아 태양계 부근에서 발생하지 않는 한 감지하기 어려울 것으로 예측되며, 현재까지 관측된 사례는 없다.

양성자 붕괴가 없었다면 다른 행성이 블랙홀에서 살아남을 수 있었지만 양자 터널링으로 인해 오랜 시간에 걸쳐 블랙홀이 된 것으로 추측된다.

한 가지 주의할 점은 블랙홀의 시간은 외부에서 보면 극도로 지연되는 것처럼 보이지만 블랙홀의 수명은 그리 길지 않다는 점이다.

누군가가 블랙홀에 빨려 들어가더라도 외부 관찰자의 관점에서 보면 움직임이 느려지고 사건의 지평선에 도달할 즈음에는 움직임이 사실상 멈춘 것처럼 보입니다.

따라서 외부 관찰자라도 블랙홀의 시간은 마치 시간이 멈춘 것처럼 거의 같습니다.

무중력 상태가 되어 자유롭게 떨어집니다.

지구질량 블랙홀에 접근해 질량의 영향을 받지 않는 플랫폼에 서게 되면 몸무게가 너무 불어서 뼈와 장기가 터져 구멍 위로 퍼져 나가기 때문에 몸이 버티지 못할 것이다.

젤리 그릇. 하지만 블랙홀에 빨려 들어가면 몸무게가 0kg이 됩니다.

하지만 블랙홀 특이점에 가까워질수록 몸의 모든 부분에 작용하는 중력이 변하고 그 결과 몸이 스파게티처럼 늘어나 결국 찢어져 죽는다.

중력의 차이로 인해 사람은 블랙홀에 접근하면 사망합니다.

사람이 블랙홀에 들어가면 원자 두께 정도의 긴 플라즈마 가닥이 됩니다.

미생물과 같이 작고 거대한 경우 사건의 지평선에서 특이점으로 떨어지면서 더 오래 산다.

만약 그것이 지구만큼 작은 질량을 가진 블랙홀이라면 세포는 빨리 죽을 것입니다.

하지만 초거대질량 블랙홀이 태양보다 약 10억 배 더 무거우면 인간은 지구와 태양 사이의 거리인 사건의 지평선을 지나도 15~20분은 생존할 수 있다.

태양보다 질량이 큰 블랙홀이 존재한다면 인간은 사건의 지평선을 넘어 블랙홀에서 수십 세대를 생존할 수 있다.

사건의 지평선까지의 거리는 블랙홀의 질량에 비례하지만 거리의 제곱에 반비례합니다.

충분한 질량을 가진 블랙홀은 물체가 파괴되기 전에 사건의 지평선을 훨씬 넘어야 합니다.

블랙홀의 존재는 뉴턴의 중력 법칙이 발표된 이후로 예측되었습니다.

당시에는 빛조차 빠져나오지 못하는 이 천체를 암흑성(dark star)이라 불렀다.

그러나 19세기 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell)의 광파 이론이 널리 알려지면서 과학자들은 한동안 암흑성의 존재를 잊었다.

이론 물리학자들은 중력이 크게 증가할 때 물리 법칙이 어떻게 적용되는지에 대해 토론했으며, 이는 뉴턴과 광자 입자 이론을 지지하는 과학자들에게 “빛조차도 중력에 의해 갇힌다”는 생각으로 이어졌습니다.

18세기 영국의 천문학자 존 미첼은 뉴턴의 이론에 영향을 받아 빛의 속도보다 빠른 천체의 존재를 예견했다.

19세기에 맥스웰의 광파 이론은 “빛의 속도 불변의 원리” 때문에 블랙홀의 공격을 받았습니다.

아인슈타인은 빛도 광자적 특성을 가지고 있음을 보여주었습니다.

그 후 아인슈타인의 일반상대성이론은 물리학계에 큰 변화를 가져왔다.

중력이 재해석되었습니다.

그러나 아인슈타인은 자신의 이론에서 전개되는 양자역학을 이해하지 못하고 고전물리학에 집착하게 되었다.

Schwarzschild는 일반 상대성 이론에서 블랙홀의 존재를 추론했지만 물리적으로 실제가 아닌 수학적으로 흥미로운 것으로 분류했습니다.

명석한 두뇌로 발견한 우주의 진실이 자신의 믿음 때문에 너무 황당하다는 생각이 들자 현실을 부정하는 아이러니한 상황이 벌어졌다.

이후 인도 유학생 수브라마니안 찬드라세카르(Subramanian Chandrasekhar)가 영국으로 유학을 와서 중성자별과 백색왜성을 예측하면서 다시 ‘암흑성’ 개념이 거론됐다.

그러나 그때까지 물리학계는 ‘특이점’을 인정하지 않고 그의 의견을 무시했다.

그 후 로버트 오펜하이머는 중성자별 다음 단계인 중력 붕괴를 일으킬 행성에 대한 연구를 시작했지만 계속할 수는 없었다.