안녕하세요

제가 그렇게 잘 알고 있다고 생각하지는 않지만,

제 생각과 다른 곳에서 얻은 정보로 답변을 하겠습니다.


블랙홀 : 물질이 중력수축을 일으켜 그 크기가 임계반지름인 슈바르츠실트반지름 이하로 줄어든천체.


*슈바르츠실트 반지름 : 1916년 슈바르츠실트는 회전하지 않는 블랙홀에 중력방정식을 적용하였다.

여기에서 정의되는 블랙홀의 반지름을 슈바르츠실트반지름이라고 하는데, 지구의 경우 약 1 cm가 된다.

즉 지구가 회전하지 않는 블랙홀이 되려면 반지름이 약 1 cm가 되어야 한다는 뜻이다.

슈바르츠실트반지름은 천체의 질량에 비례한다. 따라서 질량이 지구보다 약 30만 배나 되는 태양의 경우는 3 km가 된다.

슈바르츠실트반지름 안에서 방출되는 빛은 밖으로 나오지 못하고 블랙홀로 다시 빨려 들어가게 된다.

또한 외부에서 보았을 때 슈바르츠실트반지름 주위의 시간은 느리게 진행된다.


블랙홀의 생성 원인 : 블랙홀의 생성에 대해서는 다음 두 가지 설이 있다.

1. 태양보다 훨씬 무거운 별이 진화의 마지막 단계에서 강력한 수축으로 생긴다는 것이다.

2. 약 200억 년 전 우주가 대폭발(Big Bang)로 창조될 때 물질이 크고 작은 덩어리로 뭉쳐서 블랙홀이 무수히 생겨났다는

것이다. 이렇게 우주 대폭발의 힘으로 태어난 블랙홀을 원시(原始) 블랙홀이라고 한다.


첫번째 설의 근거는 이렇다.

태양 질량의 수배가 넘는 별들은 폭발을 일으키며 초신성이 된다.

이 때 바깥층의 물질은 우주공간으로 날아가고, 중심부의 물질은 반대로 내부를 향해 짜부라져 중성자별[中性子星]이 된다.

하지만, 태양보다 10배 이상인 무거운 별들은 폭발 때문에 중심부의 물질이 급격히 짜부라진 후에도 그 중력을 이기지 못하여

더욱 수축하게 된다. 이러한 수축은 천체의 크기가 슈바르츠실트반지름에 이르러서야 정지한다.

천체가 이 임계반지름에 이르면 물질의 모든 사상은 한 점에 모이는, 즉 부피는 0이 되고 밀도는 무한대인 특이현상이

일어나고, 모든 힘을 중력이 지배하게 된다. 그 속을 빠져나오는 데 필요한 탈출속도는 빛의 속도보다 크기 때문에

결국 빛조차 빠져나오지 못한다. 그래서 직접 관측할 수 없는 암흑의 공간이라는 뜻에서 블랙홀이라 명명하였다.


두번째 설의 근거로는,

우주의 탄생과 함께 생겨난 원시블랙홀 중에는 태양 질량의 30억 배에 달하는 거대한 것과 빅뱅 후 플랑크시간이라는

아주 짧은 시간 동안 심한 충격파에 의해 생겨난 미소블랙홀이 있다. S.호킹에 따르면 이 미소블랙홀은 크기가

10-37 cm쯤이고, 질량이 10-11 g 정도로 아주 작은 것들이며, 시간이 지남에 따라 질량을 잃고 증발한다.

블랙홀은 우리 은하계 안에도 약 1억 개가 있을 것으로 추산된다. 특히 구상성단의 중심에는 태양 질량의 1000배에 해당하는

거대한 블랙홀이 있고, 은하계 중심에는 태양질량의 10억배, 은하단의 중심에는 태양 질량의 1014배나 되는 큰 블랙홀이

있을 것으로 생각된다.


화이트홀 : 블랙홀에서 빨아들인 물질을 웜홀이라는 통로를 통해 모두 방출하는 곳. 블랙홀과 반대의 개념이다.

아직까지는 이론적으로만 존재할 뿐 실제로 우주에서 직접 또는 간접적인 방법으로 존재가 증명되지는 않았다.

화이트홀이 등장하게 된 이유는 웜홀(worm hole) 때문이다. 즉 웜홀은 우주 내의 통로로서 한쪽으로 들어가서 다른 쪽으로

나와야 하는데, 입구는 모든 것을 빨아들이는 블랙홀로 설명하고 그 출구로서 화이트홀을 생각하게 된 것이다.

최근 영국의 우주물리학자 호킹은 블랙홀이 작을수록 화이트홀과 다름없는 강한 빛과 물질을 방출한다는 이론을 내놓았다.


웜홀 : 블랙홀과 화이트홀로 연결된 우주 내의 통로.

웜홀을 지나 여행할 경우 훨씬 짧은 시간 안에 우주의 한 쪽에서 다른 쪽으로 도달할 수 있다.

블랙홀은 입구가 되고 화이트홀은 출구가 된다. 블랙홀은 빨리 회전하면 회전할수록 웜홀을 만들기 쉽고,

전혀 회전하지 않는 블랙홀은 웜홀을 만들 수 없다.

하지만 화이트홀의 존재가 증명된 바 없고, 블랙홀의 기조력 때문에 진입하는 모든 물체가 파괴되어서 웜홀을 통한 여행은

수학적으로만 가능할 뿐이다. 웜홀(벌레구멍)은 벌레가 사과 표면의 한 쪽에서 다른 쪽으로 이동할 때 이미 파 먹은 구멍을

뚫고 가면 표면에서 기어가는 것보다 더 빨리 간다는 점에 착안하여 이름지어진 것이다.



제 생각) 블랙홀과 웜홀, 화이트홀을 우주에서만 찾으려 하지 않는다면, 생각을 바꾼다면 우리 주위에도 있는 것이 아닐까요?

예를 들어, 어디가 끝인지도 모를 깊은 동굴이 블랙홀이고, 그 동굴 내의 통로가 웜홀이고, 지구의 반대편에서

화산이나 해저 화산등으로 분출되는 곳이 화이트홀이고..^^;; 잠시 엉뚱한 생각 좀 해봤습니다. ^^

지구 공동설의 근거로 쓰일만 하지 않나요? ^^;;

모든 것을 멀리서 찾으려고 하니까 점점 지쳐가는거겠죠. 행복도, 미래도 다 가까운 곳에 있을텐데..


이거 원 적다보니 제 생각은 별로 없고 다른 곳에서 퍼온것만 적어놨네요^^;;

제가 아직 학생이라, 호킹 박사님의 책(시간의 역사, 호두껍질 속의 우주)을 사서 이미 여러번 읽었는데도,

배경 지식이 없어서 그런가 이해가 되지를 않네요. 호킹 박사님의 설명을 적기에는 제가 이해를 못하겠고^^;;

하여튼 답변을 구성하면서 저도 많은 것을 알게 됐습니다.

제 답변이 도움이 되었으면 좋겠네요. 좋은 하루 보내세요 ^^

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