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바쁜 일상입니다. <블랙홀과 시간 여행> 강연 전에 미리 알아 두면 좋은 요약 정보입니다. 참고 바랍니다.

 

 

 

<블랙홀과 시간 여행> 킵. 손

 

 

 

 

블랙홀에는 질량, 회전 속도, 전하량만 있다.

 

 

 

1964년부터 드디어 물리학자들은 본격적으로 블랙홀이라는 개념을 받아들이기 시작하고, 블랙홀의 성질들이 밝혀지는데, 여러 원소로 구성되어 있던 별이 블랙홀이 되면 그 별이 지녔던 개성은 모두 사라지고 (대머리 정리),

블랙홀에는 오로지 질량, 회전 속도, 전하량만 남게 된다고 하네요.

휠러, 젤도비치, 시아마가 블랙홀에 대한 우리의 이해를 혁명적으로 발전시킨 물리학자들이라면 찬드라세카르가 그의 나이 73세에 완성하게 된 <블랙홀에 관한 수학적 이론>에 의해 회전하는 블랙홀의 섭동을 수학으로 이해하게 되고, 그래서 중력파가 어떻게 생기는지 이해할 수 있게 되는군요. 73세에....대단한 열정입니다.

 

 

 

“1975년, 찬드라세카르가 시카고 대학에서 블랙홀에 대한 계산을 하고 있을 당시의 블랙홀은 그저 공간에 난 고요한 구멍이 아니라 역동적인 물체였다.

블랙홀도 회전할 수 있었으며 또한 회전할 때는 주변의 휘어진 시공간안에 토네이도같은 소용돌이를 만들어냈다.

이런 소용돌이 안에 수많은 에너지가 저장되며 그 에너지는 자연히 우주 폭발의 동력을 공급하기 위해서 사용한다. 항성, 행성 혹은 작은 구멍들이 커다란 구멍으로 떨어질 때 그 커다란 구멍은 지평면 안팎에서 맥동한다. 그리고 이런 맥동은 중력파를 만들어내다. 이 중력파는 블랙홀의 자세한 모습을 담고 우주를 가로질러 전파되는 시공간 곡률의 잔물결이라 할 수 있다.

 

이런 황금시대 이래 등장한 가장 놀랄만한 것은, 블랙홀의 모든 속성이 엄밀하게 세 가지 숫자로 예측 가능하다는 일반상대론의 주장이었다. 이 세 가지 숫자는 바로 블랙홀의 질량, 회전률, 전하이다.... 이 세 가지 숫자로부터, 예를 들면 우리는 블랙홀의 지평면, 중력에 의한 인력의 강도, 블랙홀 주변의 시공간 소용돌이, 맥동의 진동수를 계산할 수 있다. 이런 많은 것이 1975년에 다 밝혀졌다. 그러나 이것이 전부는 아니다.

 

블랙홀은 회전만 하는 것이 아니다. 그들은 또한 맥동한다. (프라이스 외)

1971년 빌 프레스는 블랙홀 주벼에서 튀어 오르는 시공간 곡률의 잔물결이 블랙홀의 맥동일수도 있다는 걸 깨달았다. 결국 지평면 밖에서 그것을 보게 되면 블랙홀은 단지 시공간 곡률로 구성된 것으로만 보일 것이다. 그래서 곡률의 잔물결은 더도 덜도 아니고 블랙홀 곡률의 맥동이며 따라서 블랙홀 그 자체의 맥동이다.

블랙홀의 맥동은 섭동법을 이용해서 분석될 수 있다는 것을 의미한다.

 

듀콜스키의 방정식을 이용해 블랙홀의 자연 진동수, 맥동의 안정성, 중력 복사 등을 분석할 수 있었다.

블랙홀이 얼마나 빠르게 회전하든지 간에 블랙홀의 맥동은 안정되엇다. 블랙홀 맥동의 안정성.

블랙홀의 맥동은 블랙홀로부터 회전에너지를 뽑아낸다. 그러나 그들은 또한 중력파로 에너지를 방출한다. 그리고 에너지를 방출해버리는 비율은 블랙홀의 회전으로부터 뽑아내는 에너지의 비율보다 항상 컸다. 그래서 맥동에 의한 에너지는 항상 사라져버린다. 그것은 결코 커질 수 없으며 그러므로 블랙홀은 이 맥동에 의해서 파괴될 수 없다. “- <블랙홀과 시간 여행> 중에서.

 


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