블랙홀의 중력은 상상을 초월할 정도로 강력하다고 합니다.
한 번 알아봅시다.
탈출 속도
지구의 탈출 속도는 약 11.2 km/s입니다
반면, 블랙홀의 사건의 지평선에서의 탈출 속도는 빛의 속도(약 300,000 km/s)를 초과합니다.
이는 지구 탈출 속도의 약 26,785배에 해당합니다.
중력 가속도
지구 표면에서의 중력 가속도는 약 9.8 m/s²입니다.
블랙홀 근처에서는 이 중력 가속도가 수백만 배 이상 커질 수 있습니다.
시간 지연
블랙홀 근처에서는 시간이 극도로 느리게 흐릅니다.
예를 들어, 블랙홀 근처에서 1시간을 보낸다면 지구에서는 수년 또는 수십 년이 지날 수 있습니다.
공간 왜곡
블랙홀 주변의 공간은 마치 깊은 우물처럼 휘어집니다. 이를 시각화하면,
평평한 고무판 위에 매우 무거운 쇠구슬을 올려놓은 것과 비슷합니다.
쇠구슬 주변의 고무판이 깊게 휘어지는 것처럼, 블랙홀 주변의 공간이 극단적으로 왜곡됩니다.
국수 효과
(또는 스파게티 효과)
블랙홀에 가까워질수록 물체는 극도로 늘어나게 됩니다.
이를 '국수 효과(spagettification)'라고 부릅니다.
예를 들어, 우주 비행사가 블랙홀에 빠진다면,
그의 발과 머리가 받는 중력의 차이가 너무 커서 몸이 스파게티처럼 길게 늘어나게 됩니다.
빛의 굽힘
블랙홀의 중력은 빛조차도 굽힐 수 있을 만큼 강력합니다.
이는 마치 강력한 렌즈가 빛을 굽히는 것과 유사합니다.
사건의 지평선
블랙홀 주변에는 '사건의 지평선'이라고 불리는 경계가 존재합니다.
이 경계를 넘어가면 어떤 물질이나 정보도 탈출할 수 없습니다.
그렇다면 왜 탈출 할 수 없게 되는걸까요?
탈출 속도 초과
사건의 지평선에서는 위에서 말한 것 처럼, 탈출 속도가 빛의 속도를 초과합니다.
빛의 속도는 우주에서 가장 빠른 속도이므로, 어떤 물체도 이보다 빠르게 움직일 수 없습니다.
시공간 왜곡
블랙홀의 강력한 중력은 주변 시공간을 극도로 왜곡시킵니다.
사건의 지평선 내부에서는 모든 경로가 블랙홀의 중심을 향하게 됩니다.
일방향성
사건의 지평선을 경계로 시공간의 구조가 바뀌어,
내부에서는 모든 미래의 경로가 블랙홀의 중심을 향하게 됩니다.
이는 마치 시간의 화살이 항상 블랙홀 중심을 가리키는 것과 같습니다.
정보의 손실
사건의 지평선을 넘어간 물질이나 빛에 대한 정보는 외부로 전달될 수 없습니다.
이는 '정보의 손실' 문제로 알려져 있습니다.
중력의 무한 증가
사건의 지평선에 가까워질수록 중력이 급격히 증가하며, 이론적으로는 중심부에서 무한대가 됩니다
이러한 극단적인 중력을 극복할 수 있는 힘은 알려진 바 없습니다.
시간 지연
사건의 지평선에 가까워질수록 시간의 흐름이 극도로 느려지며,
지평선 상에서는 외부 관찰자의 관점에서 시간이 완전히 멈춥니다
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