그래서 당신은 블랙홀로 도약하려고합니다. 당신은 어떻게 든 살아남을 수 있을까요? 당신이 어디로 돌아가고 길을 다시 외면했을 때 어떤 무질서한 이야기를 할 수 있습니까?
이러한 모든 질문에 대한 간단한 대답은 Richard Massey 교수가 설명하는 것처럼 "누가 아는가?"입니다. 더햄 대학교 전산 우주론 연구소의 왕립 학회 연구원 인 매시는 블랙홀의 미스터리가 깊다는 것을 충분히 알고 있습니다. "이벤트 지평을 넘어가는 것은 말 그대로 베일을 넘어가는 것입니다. 누군가가 넘어지면 아무도 메시지를 다시 보낼 수 없습니다." "그들은 엄청난 중력에 의해 조각으로 찢어 졌기 때문에 넘어지는 사람은 어디든 갈 수있을 것입니다."
그것이 실망스럽고 고통스런 대답처럼 들리면 예상됩니다. 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 시공간을 중력 작용과 연결하여 블랙홀을 예측 한 것으로 간주 된 이후로 블랙홀은 작고 밀도가 높은 나머지 코어 뒤에 남겨진 거대한 별의 죽음으로 인해 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 이 핵이 태양 질량의 약 3 배 이상이라고 가정하면, 중력은 그 자체가 단일 지점 또는 단일성으로 떨어질 정도로 블랙홀의 무한 밀도 밀도로 이해 될 정도로 압도 될 것이다.
그 결과 사람이 살 수없는 블랙홀은 강력한 중력이있어 빛조차도 피할 수 없었습니다. 따라서 독일 천문학 자 Karl Schwarzschild가 제안한 것처럼 빛과 물질이 안쪽으로 만 통과 할 수있는 지점 인 사건의 지평선에서 자신을 찾으면 탈출 할 수 없습니다. Massey에 따르면 조력은 몸을 원자 가닥으로 줄이거 나 (또는 알려진 '스파게티 화') 결국 개체가 특이점에 뭉개지게됩니다. 어딘가에서 다른 곳에서 튀어 나올 수 있다는 생각은 완전히 환상적입니다.
웜홀은 어떻습니까?
아니면? 수년 동안 과학자들은 블랙홀이 다른 은하의 웜홀 일 가능성을 조사해 왔습니다. 일부 사람들이 제안한 것처럼 다른 우주로가는 길일 수도 있습니다.
아인슈타인은 1935 년에 시공간에서 두 개의 서로 다른 지점을 연결하는 다리를 이론화하기 위해 네이선 로젠 (Nathan Rosen)과 팀을 이뤘다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 천체 물리학 적 영향에 대한 주요 전문가들은 물체가 물리적으로 물체를 통과 할 수 있는지에 대한 토론을 제기했습니다.
Massey는“Kip Thorne의 웜홀에 관한 인기있는 책을 읽음으로써 어릴 때 물리학에 대해 처음으로 흥분하게되었습니다. 그러나 웜홀이 존재하는 것 같지는 않습니다.
실제로 할리우드 영화 인터 스텔라의 제작팀에게 전문가의 조언을 빌린 Thorne은 "우리의 우주에서 나이가 들어감에 따라 웜홀이 될 수있는 물건은 없다"고 썼다. and Company, 2014). Thorne은 Space.com에 이러한 이론적 터널을 통한 여행은 공상 과학 소설로 남아있을 가능성이 높으며 블랙홀이 그러한 통과를 허용 할 수 있다는 확실한 증거는 확실히 없다고 말했습니다.
그러나 문제는 우리가 스스로를 가까이에서 볼 수 없다는 것입니다. 왜 블랙홀 내부에서 일어나는 사진도 찍을 수 없습니다. 빛이 엄청난 중력을 벗어날 수 없다면 카메라로 사진을 찍을 수 없습니다. 이론적으로, 사건 지평을 넘어서는 것은 단순히 블랙홀에 추가되고, 더 나아가 시간이이 경계에 가까워 지므로 이것은 매우 느리게 나타나는 것처럼 보이므로 응답이 빨리 이루어지지 않을 것입니다 출현.
하버드 대학교의 천문 물리학과 교수 인 Douglas Finkbeiner는“표준 스토리는 시간이 끝났다고 생각한다. "멀리 관찰자는 우주 비행사 친구가 블랙홀에 빠지는 것을 보지 못할 것입니다. 그들은 사건의 지평선에 다다를수록 점점 더 붉어지고 희미 해지지 만 친구는 '영원한'너머로 넘어집니다. 무엇을 의미 하던지."
블랙홀이 화이트 홀로 이어질 수 있습니다.
블랙홀이 은하의 다른 부분이나 다른 우주로 이어질 경우, 반대편에는 그 반대의 것이 필요합니다. 1964 년 러시아 우주 론자 이고르 노비 코프 (Igor Novikov)가 제시 한 이론이 화이트 홀일 수 있을까? Novikov는 블랙홀이 과거에 존재했던 화이트 홀과 연결될 것을 제안했습니다. 블랙홀과 달리 화이트 홀은 빛과 물질을 남기지 만 빛과 물질은 들어갈 수 없습니다.
과학자들은 블랙홀과 화이트 홀 사이의 잠재적 연결을 계속 탐색 해 왔습니다. 물리 검토 D 저널에 실린 2014 년 연구에서 물리학자인 Carlo Rovelli와 Hal M. Haggard는 "물질이 블랙홀로 붕괴 된 후 유한 공간-시간 영역 밖에서 아인슈타인 방정식을 만족시키는 고전적인 측정법이있다"고 주장했다. "구멍이 뚫려 있습니다." 다시 말해서, 블랙홀을 삼킨 모든 재료가 튀어 나올 수 있으며 블랙홀이 죽으면 화이트 홀이 될 수 있습니다.
그것이 흡수하는 정보를 파괴하는 것 외에는 블랙홀의 붕괴가 중단 될 것입니다. 대신 정보가 빠져 나갈 수있는 양자 바운스가 발생합니다. 이 경우, 1970 년대에 양자 변동의 결과로 블랙홀이 입자와 방사 (열)를 방출 할 가능성을 탐구 한 전 케임브리지 대학교 우주 론자이자 이론 물리학 자 스티븐 호킹 (Stephen Hawking)의 제안에 약간의 빛을 비출 것입니다. .
Finkbeiner는“호킹은 블랙홀이 영원하지 않다고 말했다. 호킹 박사는 1976 년 Physical Review D에 발표 된 논문에 기술 된 바와 같이 방사선으로 인해 블랙홀이 에너지를 잃고 수축하고 사라질 것이라고 계산했습니다. 방출 된 방사선은 무작위 적이며 어떤 정보가 포함되지 않았다는 주장을 감안할 때, 블랙홀은 폭발하자마자 많은 정보를 지울 것입니다.
이것은 Hawking의 아이디어가 양자 이론과 상충됨을 의미하며, 이는 정보를 파괴 할 수 없다고 말합니다. 물리학은 정보를 찾기가 더 어려워지기 때문에 정보를 잃어 버리면 과거 나 미래를 알기가 불가능 해지기 때문입니다. 호킹의 아이디어는 '블랙홀 정보 역설 (black hole information paradox)'로 이어졌으며 오랫동안 과학자들을 혼란스럽게 만들었다. 일부 사람들은 호킹이 단순히 틀렸다고 말했으며, 그 사람은 2004 년 더블린에서 열린 과학 회의에서 자신이 실수했다고 선언했습니다.
그래서 우리는 보존 된 정보를 방출하는 블랙홀의 개념으로 돌아가서 화이트 홀을 통해 그것을 버리는가? 아마도. 루이지애나 주립대 학교의 Jorge Pullin과 우루과이 몬테비데오 공화국의 Rodolfo Gambini에 실린 2013 년 연구에서 루프 양자 중력을 블랙홀에 적용하고 중력은 코어쪽으로 증가했지만 중력은 줄어든다는 것을 발견했습니다. 우주의 다른 지역으로 들어가는 모든 것. 결과는 포탈 역할을하는 블랙홀이라는 아이디어에 더 많은 신뢰를 주었다. 이 연구에서 특이점은 존재하지 않기 때문에 겪을 수있는 모든 것을 찌그러 뜨리는 뚫을 수없는 장벽을 형성하지 않습니다. 또한 정보가 사라지지 않음을 의미합니다.
어쩌면 블랙홀은 아무데도 갈 수 없습니다
그러나 물리학자인 Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski 및 James Sully는 여전히 Hawking이 무언가에있을 수 있다고 믿었습니다. 그들은 AMPS 방화벽 또는 블랙홀 방화벽 가설로 알려진 이론을 연구했습니다. 그들의 계산에 의해, 양자 역학은 사건의 지평선을 거대한 불의 벽으로 바꿀 수 있었고, 접촉하는 모든 것이 순간에 타게 될 것입니다. 그런 의미에서 블랙홀은 아무데도 들어갈 수 없기 때문에 아무데도 이끌지 않습니다.
그러나 이것은 아인슈타인의 상대성 이론에 위배됩니다. 사건의 지평선을 넘어선 누군가는 실제로 자유 낙하 할 것이며 그 동등성 원칙에 따라 그 물체 또는 사람이 중력의 극단적 인 영향을 느끼지 않기 때문에 실제로 큰 어려움을 느끼지 않아야합니다. 그것은 우주의 다른 곳에 존재하는 물리 법칙을 따를 수 있지만, 아인슈타인의 원칙에 위배되지 않더라도 양자 장 이론을 훼손하거나 정보가 손실 될 수 있다고 제안합니다.
불확실성의 블랙홀
다시 한 번 호킹을 진행하십시오. 2014 년에 그는 중력 붕괴가 대신 '명확한 지평'을 만들어 낸다고 말하는 사건 지평의 존재를 피하는 연구를 발표했다.
이 수평선은 블랙홀의 중심에서 멀어 지려고하는 광선을 정지시키고 "기간"동안 지속될 것이다. 다시 생각할 때, 명백한 지평은 물질과 에너지를 일시적으로 해체하기 전에 일시적으로 물질과 에너지를 유지합니다. 이 설명은 정보가 파괴 될 수 없다고하는 양자 이론에 가장 잘 맞으며, 그것이 입증 된 경우, 블랙홀에서 벗어날 수있는 모든 것을 제안합니다.
호킹은 블랙홀이 존재하지 않을 수도 있다고 말했습니다. "블랙홀은 중력장의 준 안정 상태로 재정의해야한다"고 썼다. 특이점은 없으며, 겉보기 필드는 중력으로 인해 안쪽으로 이동하지만 중앙에 도달하지 않고 밀도가 높은 덩어리로 통합되지는 않습니다.
그러나 방출되는 정보는 삼킨 정보의 형태가 아닙니다. 무슨 일이 벌어지고 있는지 살펴봄으로써 무엇이 들어 왔는지 알아내는 것은 불가능할 것입니다. 그들은 다시는 같은 느낌이 들지 않습니다!
한 가지 확실한 점은,이 특별한 미스터리는 앞으로 더 많은 과학적 시간을 삼킬 것입니다. 로벨 리 (Rovelli)와 프란체스카 비도 토 (Francasca Vidotto)는 최근 암흑 물질의 성분이 증발 된 블랙홀의 잔존물에 의해 형성 될 수 있다고 제안했으며, 2018 년 블랙홀과 '소프트 헤어 (soft hair)'에 대한 호킹의 논문이 발표되었으며, 제로 에너지 입자가 어떻게 그 지점에 남아 있는지 설명합니다. 정보를 잃어버린 것이 아니라 붙잡음을 제안하는 아이디어.
이것은 물리학 자 John Archibald Wheeler가 표현한 머리카락없는 정리에 직면하여 특별한 입자 물리 의사 전하 중 어느 것도 보존되지 않기 때문에 관찰자와 구분할 수없는 두 개의 블랙홀에 기초하여 작동했습니다. 과학자들이 말하는 아이디어이지만 블랙홀이 이끄는 곳의 해답이되기 전에 갈 길이 있습니다. 우리가 하나로 뛰어 드는 방법을 찾을 수 있다면.
