물리학자들이 블랙홀에서 알아낸 가장 충격적인 진실
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- 독일 천체물리학자 슈바르츠 실트는 전쟁에 자원 입대했어요. 포탄 궤적 계산이 목적이었죠.
- 그는 아인슈타인에게 장 방정식을 푸는 방법을 알려줬어요. 하지만 전선에서 사망했어요.
- 슈바르츠 실트는 시공간이 어떻게 변화하는지 연구했어요.
- 아인슈타인 이론에 따르면 시공간은 절대적이지 않아요.
- 무거운 물체는 시공간을 휘게 만들어요. 태양 주변에서 시간은 느리게 흐릅니다.
- 태양 표면 시계는 지구보다 약 0.00005초 느리게 가요.
- 하지만 시간은 우주 전체에서 같다고 생각하는 사람도 있어요.
- 근데 시간의 흐름은 시계로만 알 수 있어요.
- 시계는 위치에 따라 달리 움직이기 때문에 표준 시계는 없어요.
- 슈바르츠 실트는 별 주변 시공간 계산법을 찾았어요.
- 그의 공식에는 물체 질량에 따른 반지름이 등장해요.
- r은 물체와 거리, rs는 슈바르츠 반지름입니다.
- r이 크면 시간과 공간은 평소와 같아요.
- r이 rs에 가까워지면 시간은 느려지고 공간은 늘어나요.
- r이 rs와 같아지면 시간은 멈추고 공간은 무한히 늘어나요.
- 이 이야기는 블랙홀의 개념을 설명하는 내용입니다.
- 블랙홀은 질량이 작고 반지름이 매우 작아요.
- 태양의 rs는 3km, 반면 반지름은 700,000km입니다.
- 블랙홀의 rs는 사건지평선이라 불립니다.
- 사건지평선 너머는 빛도 빠져나올 수 없어요.
- 시간 멈춘다는 건 어떤 의미일까요?
- 외부에선 시간이 느리게 흐르는 것처럼 보여요.
- 내부에선 시간은 정상적으로 흐를 수 있어요.
- 우주선이 사건지평선을 넘어가도 내부는 아무 변화 없어요.
- 하지만 멀리서 보면 우주선이 사라지는 것처럼 보여요.
- 블랙홀 내부로 들어가는 모습은 관측이 어려워요.
- 블랙홀에 빨려 들어간 물체는 특이점에서 사라질 거예요.
- 블랙홀은 정보가 사라진다는 문제가 있어요.
- 호킹 복사로만 남은 열복사는 정보가 없어요.
- 이로 인해 정보 보존 문제가 생깁니다.
- 물리학자들은 블랙홀 내부 정보가 사라지지 않는다고 봐요.
- 양자 얽힘은 멀리 떨어져도 영향을 주는 현상입니다.
- 호킹 복사와 얽힌 입자는 정보를 담고 있어요.
- 페이지 곡선은 블랙홀 정보 복구를 설명하는 방법입니다.
- 퍼즐 비유로 보면, 시간이 지나면서 정보가 드러나요.
- 블랙홀에서도 정보는 사라지지 않고 남아 있어요.
- 시공간이 뒤바뀌어도 흔적은 남아 있다는 의미입니다.
- 이 책은 블랙홀과 양자역학 기초를 쉽게 설명해요.
- 난이도는 있지만 우주를 새롭게 보는 시각을 줍니다.
- 블랙홀은 양자역학 원리가 거시 세계에서도 작용함을 보여줍니다.
- 큰 물체도 양자 논리를 적용할 수 있다는 게 흥미롭죠.
- 블랙홀 연구는 우주와 양자 세계의 연결을 보여줍니다.
- 현재 많은 과학자들은 우주가 양자 컴퓨터 같다는 생각도 해요.
- 블랙홀은 모순적이지만 우주 이해를 뒤집는 열쇠입니다.