블랙홀에 떨어진 사물

블랙홀에 떨어진 사물

*상대성이론이란 무엇인가,제프리베네트 지음 참조

* 일단, 우연히 읽은책인데 너무 재미있어 계속 찾아본다.

상대성 이론이란게... 생각보다 너무 재미있고 실제 세상에 많은 연관이 있다는 점이 좋았다.

상대성 이론을 이해하면 세상의 이치와 우주의 시스템을 깊이 있게 알수 있을것 같다.

삶을 좀더 깊이 있고, 철학적이고 본질적인 모습을 고민할수 있어 너무 좋다.

 

 

 

 

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1) 블랙홀 정체의 간략 정의

아이슈타인의 일반 상대성 이론에 의하면 우리가 중력이라 여기는 것은 사실 시공간의 휘어짐에서 오는 것이다.

이 시공간의 휘어짐은 질량을 가진 물체가 만들어 낸다.

 

블랙홀의 크기는 너무나 커 수축하여 관촬 가능한 우주에 구멍을 낼 정도의 질량을 가진다.

어떤 물체가 블랙홀에 빠지면 바깥 우주는 그 물체와 전혀 접속 할수 없다.

 

 

 

블랙홀은 크기는 엄청 작은데 질량이 엄청나게 커서 시공간을 찢어 놓을정도로 강한 힘을 가진 물체인거 같다.

크기만 엄청 작지, 질량은 동일하기 때문에 주변에 동일한 중력을 갖는다.

문제는 너무 가깝게 들어가면 빠져나오지 못한다는 점 같다.

 

 

 

 

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우리 세상은  3차원 (길이,넓이,깊이) 라고 생각하지만...

실제는 4차원 (길이,넓이,깊이,시간) 세상이다.

 

아이슈타인은 세상에서 빛의 속도가 동일하다고 밝혀냈다.

물질이 어떻게 움직여도 늘 빛의 속도가 동일하다면, 다른 조건들이 바뀌어야 하는데..

그것은 시간과 질량이 변한다는 것이다.

그리고, 이런 시간의 왜곡은 중력과 가속도에 따라 달라진다고 했다.

 

 

결국 시간은 모두가 다르게 흐른다는 사실을 밝혀냈다.

극단적 예로, 평지에 사는 사람과 높은산에 사는 사람의 시간은 다르게 흐른다.

실제 세상의 많은 사람들은 조금씩 시간이 다르게 흐르지만, 너무 미비해서 의식하지 못한다.

 

 

상대성이론의 가장 대표적 시스템은 GPS이다.

GPS는 지구의 표면보다 중력이 작기 때문에 1일 기준 45초씩 늦게 시간이 흐른다고 한다.

이렇게 느려진 시간을 보정하고 지상에 정보를 보내 위치값을 제대로 알려준다.

 

알게 모르게...

우리는 시간의 축을 눈으로 볼수 없음으로 이해 하지 못하겠지만...

실제 세상은 4차원 '시간의 축' 이 존재 한다는 점이다.

 

 

 

 

2) 블랙홀 주변 물체는 어떤 일이 생기는가?

블랙홀의 중력은 동일한 질량을 가진 다른 모든 물체의 중력과 동일하다.

단, 블랙홀에 아주 가까이 다가갈 때만 중력은 훨씬 더 극단적으로 변한다.

블랙홀 중심부에 갈수록 시공간은 훨씬 더 많이 휘어진다.

 

블랙홀에 적절하게 떨어져 있다면, 다른 모든 질량이 큰 물체 주위에서 그렇듯 블랙홀 주위에서도 궤도를 돌며, 빨아 들이지 않는다.

 

 

 

 

 

3) 블랙홀에 떨어진 물체는 어떻게 되는가?

사실 블랙홀은 크기가 아주 작기 때문에 멀리서 와 빠지려면 거의 완벽한 조준이 필요하다.

그만큼, 블랙홀에 빠지는 것은 굉장히 굉장히 어렵다.

블랙홀에 쉽고 자연스럽게 빠지는 유일한 길은 블랙홀 주의의 가스인데, 블랙홀 주위를 빙빙도는 가스는 마찰력을 일으키고 이 마찰력은 가스 입자의 궤도를 점점 붕괴시켜 입자를 블랙홀 내부로 빠지게 만든다.

 

무언가 블랙홀로 떨어질 때 바깥에서 지켜보면 물체가 사건의 지평선에 다가가고, 시간이 멈추는 것처럼 보인다. 동시에 물체의 빛이 무한히 붉은색으로 변하면서 어느순간 시야에서 사라진다.

 

빛의적색이동이 블랙홀로 이동하는 것보다 더 빨리 일어나기 때문에, 우리는 실제 떨어지는 속도보다 더빨리 시야에서 없어진다. 즉, 시야에는 없어졌지만 계속 사건의 지평으로 들어가고 있다.

하지만, 시간이 절대적으로 멈춰보이기 때문에 외부에서는 물질이 사건의 지평을 넘는 것을 보지 못한다. 하지만 블랙홀로 빨려들어가는 물질은 바깥의 사물이 굉장히 빠른 속도로 움직이는것처럼 느끼게 될 것이다. 운동이라는 것은 결국 상대적이다.

 

당사자는 시간의 흐름이 일정하게 간다고 느끼지만, 상대방은 중력과 속도에 따라 시간이 다르게 흐른다고 느끼게 될 것이다. 실제로 시간은 상대적이지만 그것을 느끼는 사람은 전혀 아무 문제 없게 느껴진다.