키스세븐지식
"영화 인터스텔라 과학이론에 등장"
영화 인터스텔라로 다시 관심사가 된 것이 블랙홀입니다.
모든 것을 빨아 들이는 것으로 알려진 블랙홀. 그래서 블랙홀은 공포감을 주기도 합니다. 인터스텔라에서는 블랙홀과 웜홀을 이용하여 이동을 하기도 합니다. 블랙홀은 엄청난 중력 때문에 빛조차도 빠져 나오지 못한다고 정의되어 있습니다. 과거 물리학에서 빛보다 빠른 것은 없는 것으로 되어 있기 때문에 모든 것을 빨아 들인다고 보는 것입니다. 인터스텔라에 나온 블랙홀의 장면은 영화사상 가장 근접하게 표현된 블랙홀이라고도 합니다.
인터스텔라에서도 나오듯이 빛도 빠져 나오지 못하니 실제로 블랙홀 자체를 볼 수는 없습니다. 그러나 스티븐 호킹 박사는 블랙홀도 복사에너지를 방출한다고 합니다. 더구나 중력으로 인하여 주위의 천체와 개스들이 소용돌이를 이루며 충돌하기 때문에 오색의 밝은 빛이 감돌고 있다는 기사가 네이처에 게재되기도 했습니다. 즉 그 자체는 볼 수 없으나 그 주변은 볼 수 있다는 말입니다.
블랙홀은 백두산 정도의 크기와 질량을 가진 산을 작은 종이컵에 꾹꾹 밀어 넣었을 때와 같습니다. 매우 큰 밀도를 가졌기 때문에 중력이 강력한 것입니다. 블랙홀을 통하여 화이트홀로 나오는 SF소설들이 많지만, 실제로 블랙홀에 빠져드는 천체들은 중력회전에 의해 길쭉하게 늘어나다가 산산이 부서진다고 합니다. 인터스텔라에 나오는 시간여행은 실제로는 언제 쯤 가능할지 아무도 모르는 설정이기도 합니다. 다만 인터스텔라에서는 우주선이 영향을 받지 않도록 블랙홀과 분리되는 이론적인 웜홀기술이 적용된다고 나옵니다.
과거에는 초질량의 별이 붕괴하며 스스로의 무게를 감당하지 못하여 블랙홀이 된다고 생각했습니다. 그러나 최근에는 많은 은하의 중심에서 블랙홀이 발견되기 때문에, 우주의 시작 때부터 블랙홀은 이미 존재했었다는 주장이 강합니다. 은하의 중심까지 가는데도 엄청난 광년의 시간이 필요합니다. 인터스텔라에서는 가장 가까운 블랙홀까지 갈 수 있다는 전제하에 이야기가 진행되는 것입니다.
인터스텔라의 블랙홀은 웜홀형 블랙홀이라고 할 수 있겠는데, 블랙홀에도 종류가 있습니다. 별의 붕괴로 일어나는 항성 블랙홀도 있지만 은하 중심에 자리잡은 초대질량 블랙홀도 있고 아주 작은 마이크로 블랙홀도 있습니다. 우주에서 쏟아지는 방사선이 대기와 마찰할 때 아주 순간적이지만 마이크로 블랙홀이 생긴다고 합니다. 또한 우리 태양계 주변에서는 11개의 블랙홀이 발견되었습니다.
일반적으로 블랙홀은 질량이 더욱 무거워져 점점 커지지만 그렇다고 우주를 다 집어 삼킬 정도로 영원히 존재하는 것은 아닙니다. 어느 한계점을 넘어서고 나면 계속된 복사에너지 방출로 인하여 증발되기 시작합니다.
은하의 초질량 블랙홀의 경우 은하의 0.2%정도에 다다르면 소멸을 시작하는 것으로 보고 있습니다. 그러므로 블랙홀이 없는 은하계도 존재하는 것입니다.
인터스텔라를 통해 블랙홀, 웜홀, 화이트홀 등의 어려운 5차원적 상대성이론이 일반인들의 관심을 받게 되는 흥미로운 상황이 즐겁습니다.
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