블랙홀 1, 블랙 홀이란 무엇인가?

블랙 홀은 중력이 너무 강해서 빛조차도 그 안에서 빠져나올 수 없을 정도로 빠른 속도로 움직일 수 없는 공간이다. 비록 그들이 이론 물리학자들의 풍부한 상상력 속에서 처음 고안되었지만, 블랙 홀은 이제 그들의 수백에서 발견되었고 수백만에서 설명되었다. 비록 보이지 않지만, 이러한 물체들은 주변 환경과 상호 작용하고 따라서 영향을 줄 수 있으며, 매우 잘 감지될 수 있는 방식으로 주변 환경에 영향을 줄 수 있다. 정확히 그 상호 작용의 본질은 블랙 홀에 가깝다는 것에 달려 있다.

'블랙 홀'이라는 용어는 앤 유잉이 1964년 기사에서 처음으로 언급한 것으로 1963년 텍사스에서 열린 심포지엄에서 누가 그 표현을 만들었는지 언급한 것이다. 1967년 미국 물리학자 존 윌러는 '중력에 의해 완전히 붕괴된 별'의 속기가 필요했고, 1939년 동료 미국인 RobertOppenheimer와 함께 붕괴된 별의 개념이 개발되었다. 사실, 블랙 홀의 현대적인 그림의 수학적 토대는 1915년 초에 시작되었습니다. 독일의 물리학자 칼 슈바르츠키드가 아인슈타인의 중요한 방정식을 푼 것입니다. 20년 후 Oppenheimer와 Snifer의 작업이 있기 조금 전에 영국에서, 아서 Eddington경은 인도의 물리학자 Subrahnyan의 연구의 맥락에서 관련된 몇몇 수학을 알아냈다. 에디슨이 계산한 결과, 즉 거대한 별들이 검은 구멍을 만들기 위해 연료를 다 써 버린 것과 같은 물리적인 영향으로, 에딩톤은 1935년 왕립 천문학회에 이러한 생각의 명백한 모순에도 불구하고 블랙 홀은 우리의 은하와 우주 전체에 걸쳐 물리적인 현실의 많은 부분을 차지합니다. 1958년 DavidFinkelstein에 의해 미국에서 추가적인 진보가 이루어졌는데, 그는 블랙 홀을 둘러싼 일방적인 표면의 존재를 설립했고 앞으로 우리가 연구할 것에 대한 의미는 엄청나다. 이 표면의 존재는 빛 그 자체가 내부의 강력한 중력으로부터 자유롭지 못하게 하고 블랙 홀이 검은 이유이다. 이러한 행동이 어떻게 발생할 수 있는지 이해하기 위해서는 먼저 물리적 세계의 심오한 특징을 이해할 필요가 있다. 어떤 입자나 물체도 이동할 수 있는 최대 속도가 있다.

얼마나 빠릅니까?

정글의 법칙은 포식자로부터 도망 치고 싶다면 빨리 뛰어야 한다는 것이다. 만약 여러분이 뛰어난 교활함이나 위장을 하지 않는다면, 여러분은 재빠를 때만 살아남을 것입니다. 포유류가 불쾌한 상황에서 벗어날 수 있는 최대 속도는 질량, 근육 힘, 신진대사의 복잡한 생화학적 관계에 달려 있다. 우주에서 가장 빠르게 이동하는 물체가 이동할 수 있는 최대 속도는 빛의 입자(광자)와 같이 질량이 전혀 없는 입자에 의해 나타나는 속도이다. 초속 186,282마일로 초속 299,792,458미터에 이르는 이 최대 속도는 공기 중의 음속보다 거의 100만배 빠른 것이다. 만약 빛의 속도로 여행을 할 수 있다면, 영국에 있는 집에서 호주까지 1/14초 만에 겨우 눈을 깜박이며 여행할 수 있을 것입니다. 우리의 가장 가까운 별인 태양에서 우리에게 도달하는 데는 단 8분이 걸린다. 우리의 가장 바깥 행성인 해왕성에서 보면, 광자의 이동 시간은 단 몇시간입니다. 우리는 태양이 지구로부터 8분 거리에 있고 해왕성은 몇시간 거리에 있다고 말합니다. 이것은 만약 태양이 빛나는 것을 멈추거나 해왕성이 갑자기 보라 색으로 변한다면, 지구상의 어느 누구도 8분 동안 또는 몇시간 동안 각각의 중요한 정보에 대해 알아낼 수 없을 것입니다.

이제 빛이 우주의 훨씬 더 먼 지점에서 지구로 얼마나 빨리 이동할 수 있는지 생각해 봅시다. 우리의 태양계가 위치한 은하계는 수십만광년 떨어져 있다. 이것은 빛이 은하의 한쪽에서 다른 쪽으로 이동하는 데는 수십만 년이 걸린다는 것을 의미합니다. Fornax성단은 우리 은하로부터 수억광년 떨어져 있는 지역 은하 그룹에 가장 가까운 은하단입니다. 따라서, 지금 현재 지구를 바라보고 있는 Fornax성단 내 은하의 궤도를 돌고 있는 한 행성의 관찰자는 적절한 도구를 갖추고 있다면 지구 주위를 날아다니는 공룡들을 볼 수 있다. 하지만, 빛의 움직임이 느리고 시간이 많이 걸리는 것처럼 보이게 하는 것은 우주의 놀라울 정도로 광대함 뿐이다. 우리가 우주로 로켓을 발사하는 방법을 고려하기 시작했을 때, 빛의 속도가 필수적인 상한이라는 역할은 흥미로운 영향을 미친다.