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지식의바다

블랙홀 14, 블랙 홀 근처의 조력

by 지식바다 2020. 6. 12.

약한 순간에 사람 A는 떨어진 시계와 다시 만날 수 있기를 바라면서, 블랙 홀을 향해 발 먼저 점프하는 것에 대해 궁금해 한다. 무슨 일이 일어날까요? 그러한 도약은 생존 결과가 0이 되기 때문에 큰 실수로 판명될 것이다. 발에 가해지는 중력과 머리에 가해지는 힘의 차이가 극도가 될 것입니다. 이것은 거대한 물체로부터의 중력과 같은 사각형의 힘 영역의 특징이다. 지구는 달과 상당히 멀리 떨어져 있지만, 조수로 알려진 지구 반대편에서 경험한 달로 인한 중력의 작은 차이조차, 하루에 두번 조수가 오고 가는 근본 원인이다. 일반적으로, 다른 장소에서의 중력 차이로 인한 이러한 힘을 조력이라고 부른다. 달의 상대적인 각도로 인한 중력, 대륙 질량의 상세한 모양 등 조수 간만의 차에 대한 세부 사항을 풍부하게 하는 추가적인 요인들이 있다. 하지만 지구 표면이 육지가 없는 바다로 완전히 덮여 있다고 하더라도, 단순히 행성의 지점에서 경험하는 다른 중력 때문에 바다의 크기가 하루에 약 20cm씩 변화하는 조수가 있을 것이다.

이제 나와 지구의 중심 사이의 더 작은 거리를 생각해 보자. 내가 이 장을 타이핑하면서 앉아 있을 때, 내 머리는 내 서재 바닥에 있는 내 발보다 약간 더 높다. 내 발은 내 머리보다 지구의 중심에 더 가깝다. 중력은 지구의 모든 질량이 지구의 중심에 위치한 것처럼, 그리고 제 발이 이 중심에 더 작은 거리를 가지고 있기 때문에 더 강하게 느껴집니다. 하지만 사실, 그 차이는 상당히 작습니다. 높이 차이가 1미터인 경우 중력의 차이는 천만분의 3부분입니다. 이것은 아주 작은 차이입니다. 왜냐하면 저는 지구의 중심에서 약 6,400킬로미터 떨어져 있기 때문입니다. 블랙 홀과 같은 특정한 질량에 훨씬 더 가까운 지점에서 블랙 홀을 향한 방향에서 불과 1미터 떨어진 지점에서 경험한 중력의 차이는 훨씬 더 극단적일 것이다. 특이점 A의 발이 무릎과 나머지 신체 부위로부터 힘줄과 근육이 결합할 수 있는 범위를 넘어서 뻗어 있는 것입니다. 그리고 그는 긴 스파게티와 비슷한 것으로 늘어날 것입니다. 뛰지 않는 것이 최선이다.

동적 우주 시간

블랙 홀의 회전은 물질이 그 주위를 얼마나 가까이 돌 수 있는지에 관해 중요한 차이를 만드는데, 이것은 그것에서 얼마나 많은 에너지가 추출될 수 있는지와 관련이 있다. 로이 커의 연구와 아인슈타인 방정식에 이르기까지, 우리는 입자가 블랙 홀 주위에 떨어지지 않고 가질 수 있는 가장 작은 궤도는 그 구멍이 얼마나 빨리 도느냐에 달려 있다는 것을 안다. 그림 13에 나온 것처럼 블랙 홀이 더 빨리 회전할수록 물질이 구멍을 삼키기 전에 더 가까워집니다. 회전하는 블랙 홀에 뭔가를 바로 떨어뜨리면, 구멍 밖에는 빈 공간 밖에 없음에도 불구하고 그것은 구멍의 궤도를 선회하기 시작할 것이다. 에라타 외에는 로켓을 사용하여 이 프레임을 끌어 올 수 있지만 그 안에는 그렇지 않습니다. 회전하는 블랙 홀 내부에 있는, 사건의 지평선 바로 밖에, 아무것도 가만히 있을 수 없습니다. 회전하는 구멍은 실제로 우주의 시간을 끌어서 공간의 내용물이 그것과 함께 있다. 프레임 드래그의 또 다른 측면은 빛이 스스로 회전하는 방향으로 가더라도 블랙 홀은 홀 주변의 반대 방향으로 이동한다는 것입니다.

가스가 회전하지 않는 블랙 홀보다 회전하는 블랙 홀에 더 가깝게 회전할 수 있습니다. 만약 우리의 태양이 자발적으로 지금 당장 블랙 홀로 이동한다면 사건의 순서가 어떻게 될지 생각해 보는 것은 흥미로운 일이다. 우리가 그것에 대해 처음 알게 된 것은 8분 후가 될 것이다;내가 쓰고 있는 아름다운 봄 햇살이 갑자기 멈출 것이다. 우리가 태양이라고 부르는 별 하나의 발광 정도는 8장에서 논의된 준사어와 마이크로 언어에 비하면 작지만, 지구의 제곱 미터당 1킬로와트 정도를 제공한다. 놀랍게도, 이것은 식물이 자랄 수 있게 해 주고 그리고 나서 다른 동물들이 먹을 수 있게 해 주면서 지구상의 모든 생명을 유지하기에 충분했습니다.