Read in English 시공간의 비밀과 블랙홀

장면 목록 › 제4장 블랙홀

스파게티와 특이점

가까이 가면 길게 늘어난다

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블랙홀 속으로

우주선이 작은 블랙홀에 다가갑니다. 블랙홀에 가까운 쪽이 먼 쪽보다 훨씬 세게 끌려서, 우주선은 국수 가락처럼 길게 늘어납니다. 멀리서 지켜보는 사람에게는 우주선이 점점 붉어지고 느려지다가, 지평선 앞에서 멈춘 듯 보입니다. 지평선 안 한가운데는 특이점이라고 부르는데, 그곳에서 무슨 일이 일어나는지는 지금의 이론으로 알 수 없습니다.

왜?늘어나는 정도는 블랙홀이 작을수록 심합니다. 키 2 m인 사람이 지평선에 닿을 때 머리와 발이 끌리는 힘의 차이는, 태양 10배 블랙홀에서는 지구 중력의 약 2천만 배입니다. 우리 은하 중심처럼 태양의 약 400만 배인 블랙홀에서는 지구 중력의 약 9천분의 1이라 거의 느끼지 못합니다.

더 알기이렇게 길게 늘어나는 것을 스파게티화라고 부릅니다. 특이점에서는 일반 상대성 이론의 계산이 무한대가 되어 더는 답을 주지 못합니다. 그래서 과학자들은 중력과 아주 작은 세계의 법칙을 하나로 합친 새 이론을 찾고 있습니다.

지금 보는 시계
떨어지는 우주선의 시계 (멀리서 보면)
느려지는 정도
멈춘 것처럼 보임
시계 빠르기
0

멀리 떨어진 빈 우주의 시계가 1초 갈 때 그 시계가 가는 초 · 상대성 이론 식으로 계산

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Wikipedia: Spaghettification · Wikipedia: Gravitational singularity

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숫자는 교과서의 상대성 이론 식(회전하지 않는 공 모양 질량)과 공식 상수로 계산했습니다. 3D 그림의 크기·깊이·각도는 보기 좋게 과장한 개략 그림입니다.