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Part 4. 블랙홀에서는 어떤 일이 벌어질까?

시공간을 어그러뜨리는 괴상한 성질 때문에 블랙홀의 정체는 많은 과학자들에게 수수께끼로 남아 있어. 블랙홀을 직접 보기 전에, 내가 상상한 블랙홀의 모습을 먼저 보여 줄게!

 

 

 

블랙홀은 사실 검지 않다?


SF 영화나 만화에서 블랙홀은 빛조차도 빠져 나올 수 없는 무시무시한 천체로 그려져요. 이처럼 일단 넘어서면 절대 탈출할 수 없는 블랙홀의 경계를 ‘사건의 지평선’이라고 하지요. 이런 이유로 블랙홀의 존재가 밝혀지기 시작했을 무렵, 블랙홀은 모든 것을 삼키기만 한다고 알려졌답니다.

 

그런데 1974년, 스티븐 호킹 박사는 블랙홀에서 적은 양의 빛이 나올 수 있다고 주장했어요. 호킹박사는 영국의 물리학자 ‘폴 디랙’이 발표한 ‘모든 입자는 ●반입자를 가질 수 있다’라는 이론에서 영감을 얻었어요. 우주에서 입자와 반입자는 쌍으로 존재하며, 매순간 생겼다가 없어진다는 이론이지요.

 

●반입자 : 쌍을 이루는 입자와 모든 성질이 같지만 전하만 반대인 입자.

 

호킹 박사는 사건의 지평선에 걸쳐 있는 입자-반입자 쌍을 상상했어요. 한 입자가 운 나쁘게 사건의 지평선 안쪽으로 들어가 강력한 중력에 이끌려 블랙홀로 빨려 들어가더라도, 사건의 지평선 밖에 있던 다른 한 입자는 짝을 잃은 채 블랙홀 밖으로 도망칠 수 있다고 생각한 거예요.

 

우여곡절 끝에 블랙홀을 탈출한 입자를 가리켜 ‘호킹 복사’라고 불러요. 호킹 복사는 블랙홀이 모든 것을 빨아들이는 것이 아니라, 일부 내보낼 수도 있다는 것을 뜻하지요. 이는 결국 블랙홀이 에너지를 방출해 언젠가 사라질 수 있다는 사실을 의미하기도 한답니다.

 

 

 

 

 

▼관련기사를 계속 보시려면?

 

Intro. 스티븐 호킹의 위대한 질문

Part 1. 장애는 연구에 방해가 될까?

Part 2. 우주는 어떻게 시작되었을까?

Part 3. 블랙홀은 어디에 있을까?

Part 4. 블랙홀에서는 어떤 일이 벌어질까?

Part 5. 인류에게 남겨진 숙제는?

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2018년 08호 어린이과학동아 정보

  • 정한길 기자·jhg1road@donga.com
  • 도움

    이기명(한국고등과학원 물리학과 교수), 김향배(한양대학교 물리학과 교수), 제롬 건틀릿(영국 임페리얼 칼리지 런던 물리학과 교수)
  • 기타

    [일러스트] 오승만

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