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블랙홀 안에서는 무슨 일이 벌어질까

Miqo 편집팀 · 출처 1개

안으로 다가갈 때 무슨 일이 일어날까

  1. 접근
  2. 늘어남
  3. 경계 통과
  4. 방정식 작동 중단

두 번째 단계는 스파게티화라는 이름으로 알려져 있어요. 머리보다 발에 작용하는 중력이 더 강하고, 가까이 다가갈수록 그 차이가 커져요. 몸이 길게 늘어나는데, 작은 블랙홀에서는 경계에 도달하기 훨씬 전부터 이런 일이 일어나요.

흥미롭게도 거대한 블랙홀에서는 상황이 달라요. 사람 몸의 길이에 걸쳐 작용하는 중력의 차이가 작아서, 특별한 느낌 없이 경계를 통과할 수 있어요. 그곳에 벽이나 섬광이 있는 건 아니에요.

세 번째 단계가 되돌릴 수 없는 건 속도가 부족해서가 아니에요. 경계를 지나면 가능한 모든 경로가 안쪽으로 향해요. 중심을 향해 움직이는 일은 우리에게 내일이 오는 것만큼이나 피할 수 없게 돼요.

그다음을 알 수 없는 이유

중심에서는 방정식에 따라 밀도가 무한대인 점이 나와요. 물리학에서 무한대는 거의 언제나 세계의 성질을 뜻하는 게 아니라, 이론이 적용 범위를 넘어섰다는 뜻이에요.

문제는 그곳에서 중력과 양자 효과가 동시에 중요하지만, 아직 이 둘을 통합하는 이론이 없다는 거예요. 현재의 이론들은 검증할 방법이 없는 예측을 내놓아요.

중심에서 일어나는 일: 예측은 있지만 검증은 없음

정보의 운명에 관한 논의도 따로 있어요. 안으로 떨어진 모든 것이 흔적도 없이 사라진다면, 물리학의 기본 원칙 중 하나가 위반돼요. 이 논쟁은 수십 년째 이어지고 있으며, 가장 중요한 미해결 문제 중 하나로 여겨져요.

시간에 관한 관찰도 있어요. 안으로 떨어지는 사람에게는 모든 일이 빠르게 일어나지만, 바깥의 관찰자에게는 그 사람이 경계에 영원히 가까워지는 것처럼 보여요. 점점 느려지고 더 붉어지면서, 끝내 경계를 통과하지 않는 것처럼 보이죠.

두 설명은 동시에 모두 옳아요. 이는 역설이나 오류가 아니라, 그런 환경에서는 동시성이라는 개념이 서로 다른 관찰자에게 공통으로 적용되지 않게 된 결과예요.

블랙홀이 무언가를 빨아들이는 것은 아니라는 점도 짚어둘 필요가 있어요. 태양을 같은 질량의 블랙홀로 바꾼다면 행성들의 궤도는 전혀 달라지지 않아요. 그저 어두워질 뿐이죠. 중력은 밀도가 아니라 질량에 따라 달라져요.

스스로 확인해 보세요1 / 2

블랙홀 안에서 무슨 일이 일어나는지 알려진 것은 무엇일까?

출처

  1. 블랙홀 근처의 조석력은 블랙홀의 질량에 따라 달라지며, 초대질량 블랙홀에서는 사람 몸의 크기 범위에 걸쳐 작게 나타나요. 내부 영역을 설명하려면 중력과 양자역학을 통합하는 이론이 필요하지만, 그런 이론은 아직 없어요

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