블랙홀 9, 중력에 의한 붕괴가 핵심 요소

제7장에서 우리는 블랙 홀이 어떻게 성장하는지에 대해 배울 것이지만, 현재로서는 중력에 의한 붕괴가 핵심 요소라는 것을 아는 것으로 충분하다. 사전 조립된 물질에서 어떠한 회전도 있을 경우, 아무리 부드럽더라도 붕괴가 발생할 때 회전율이 증가할 것이다. 이것은 각운동량의 보존이라고 알려진 주목할 만한 물리 법칙 때문에 발생한다. 이 법은 피로스팅 스케이터에 의해 설명된다. 그녀가 팔을 당길 때 그녀는 더 빨리 회전한다. 같은 방법으로, 블랙 홀을 일으키는 별이 부드럽게 회전한다면, 그것이 궁극적으로 형성하는 블랙 홀은 현저하게 회전하고 커 블랙 홀이라고 불릴 것이다. 대부분의 별들은 사실 회전하고 있습니다. 왜냐하면 그것들 자체가 천천히 회전하는 거대한 가스 구름의 중력 붕괴로부터 형성되기 때문입니다. 그러한 가스 구름의 순 회전 시간이 1분인 경우, 붕괴하는 구름은 0이 아닌 각운동량을 갖게 되며, 물질의 부피가 점점 작아질수록 붕괴된 물체의 최종 회전 속도는 더 빨라진다. 따라서 우리는 회전, 즉 일반적으로 스핀이라고 불리는 것이 실제로는 어디서나 볼 수는 없지만 물질의 붕괴로 형성된 블랙 홀의 특징일 가능성이 높다는 것을 안다. 우리는 현재의 정치에서처럼 실제 천체 물리학적 블랙 홀에서도 회전이 불가피하다고 믿는다.

우리는 이제 두번째 물리적 매개 변수인 회전 또는 각운동량은 질량과 마찬가지로 하나의 블랙 홀을 다른 블랙 홀과 구별하는 특성이라고 말했습니다. 그러므로, 블랙 홀의 행동을 연구할 때 명심해야 할 두가지 특성이 있습니다. 질량과 회전입니다. 원칙적으로 블랙 홀의 세번째 특징은 전하입니다. 이것은 또한 물리학에서 차지하는 비중이며, 정전력으로 알려진 전하 사이의 힘은 중력과 많은 유사성을 가지고 있습니다. 중요한 유사점은 두가지 모두 (대규모로)정사각형 법의 예로서, 두개의 거대한 물체의 경우, 서로 구분되는 중력의 거리를 두배로 줄일 수 있다는 것입니다. 중요한 차이점은 중력이 항상 매력적인 반면, 정전기는 때때로 매력적이라는 것이다. 그들은 가끔 혐오스럽다. 충전된 두개의 몸체가 동일한 종류의 전하를 가지고 있다면, 정전기 방지 장치는 중력이 그들을 끌어당기는 경향이 있을지라도 병합을 방지하는 경향이 있을 것이다. 따라서 원칙적으로 전하가 블랙 홀의 세번째 특성일 수 있지만, 실제로는 전하를 띤 블랙 홀이 주변 물질에 의해 빠르게 중화될 수 있습니다. 따라서 하나를 다른 하나와 구별할 수 있는 블랙 홀의 두가지 관련 속성이 있다는 것은 좋은 운용 가능한 가정이다. 

자, 여러분은 블랙 홀이 그것들의 구성에 의해 구별될 수 있는지 궁금해 할지도 모릅니다. 하나는 수소 가스 구름, 다른 하나는 헬륨 가스 구름으로 형성되었을 수 있다. 블랙 홀을 발생시킨 붕괴된 물질의 존재가 블랙 홀의 측정 가능한 특성에 나타나지 않는 이유는 무엇일까요? 그 이유는 정보가 사건의 범위를 벗어날 수 없기 때문입니다! 빛은 정보를 전달하는 수단이지만, 우리는 이미 제1장에서 블랙 홀의 이벤트 지평선 내부에서 벗어날 수 없다는 것을 보았다. 따라서 블랙 홀에 떨어진 물질의 화학 성분은 외부에서 결정된 블랙 홀의 특성에 영향을 미치지 않습니다. 중력을 블랙 홀에서 ' 벗어나야' 하는 것으로 생각하는 것은 옳지 않을 것이다. 블랙 홀 외부의 중력장의 지속적인 존재는 우주 시간이 왜곡되면서 블랙 홀의 형성에 놓여 있는 것이다. 블랙 홀 내부로부터의 어떠한 영향도 이벤트 수평선이 형성된 후 외부 영역을 변화시키지 못 했습니다.

블랙 홀은 털이 없다.

우리가 다른 사람을 묘사하도록 요청 받았을 때, 종종 포함되는 구별되는 특징은 그들의 머리카락입니다. 때때로 사람들의 머리카락에는 나이나 국적에 대한 단서가 있다. 신체 용적 지수'와 같은 추가적인 신체적 특성에 대한 정보는 그들의 식단에 대한 정보를 제공할 수 있다. 인간과 달리 블랙 홀은 질량과 회전 이외에 전혀 구별되는 특성이 없는 물체이다. 이것은 존 윌러에 의해 만들어진 과장된 표현인 '블랙 홀에는 털이 없다'에서 포착되는데, 이 블랙 홀은 그것의 창시자의 본성에 대한 어떠한 증거도 없다는 것을 강조한다. 모양도, 발광도, 풍경도, 자력도, 화학적 구성도 아니다. 아무 것도 없어요. 벨라루시아 물리학자인 야코브 젤비치가 계산한 결과, 덩어리가 아닌 별이 울퉁불퉁한 형태로 떨어져 블랙 홀을 형성하지 못하면 지평선이 나타날 것이다. 따라서 블랙 홀은 결코 나쁜 날이 없습니다! 그것에 대해 알 수 있는 유일한 것은 그것의 질량과 회전이다.