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질문이 있습니다.
2000-07-23
-
분야
천체물리/우주론
-
조회수
3990
안녕하세요?
궁금한 점이 몇가지 있어 이렇게 질문을 드립니다.
답변은 되도록 이메일로 해주셨으면 합니다.
1. 쌍둥이별 패러돌스는 무엇입니까?
2. 블랙홀은 자체중력으로 수축하는 것입니까?
3. 블랙홀에서 빛이 빠져나온다는 말을 들었는데 그게 사실입니까? 그렇다면 어떤원리에서인지
가르쳐 주십시오..
이상이 제가 궁금한 점입니다. 좋은 답변 기다리겠습니다.
궁금한 점이 몇가지 있어 이렇게 질문을 드립니다.
답변은 되도록 이메일로 해주셨으면 합니다.
1. 쌍둥이별 패러돌스는 무엇입니까?
2. 블랙홀은 자체중력으로 수축하는 것입니까?
3. 블랙홀에서 빛이 빠져나온다는 말을 들었는데 그게 사실입니까? 그렇다면 어떤원리에서인지
가르쳐 주십시오..
이상이 제가 궁금한 점입니다. 좋은 답변 기다리겠습니다.
- 제목Re: 질문이 있습니다.
- 분류천체물리/우주론
- 작성일2000-07-24 00:00:00
- 작성자guest
정수정 wrote:
> 안녕하세요?
> 궁금한 점이 몇가지 있어 이렇게 질문을 드립니다.
> 답변은 되도록 이메일로 해주셨으면 합니다.
> 1. 쌍둥이별 패러돌스는 무엇입니까?
> 2. 블랙홀은 자체중력으로 수축하는 것입니까?
> 3. 블랙홀에서 빛이 빠져나온다는 말을 들었는데 그게 사실입니까? 그렇다면 어떤원리에서인지
> 가르쳐 주십시오..
> 이상이 제가 궁금한 점입니다. 좋은 답변 기다리겠습니다.
>
>
####
1. 쌍동이 파라독스
쌍둥이별 파라독스라는 것은 없구요, 쌍둥이 파라독스 입니다. 쌍둥이 파라독스는 아인슈타인의 특수상대론에서 발생하는 파라독스입니다. 특수상대론에 의하면 상대적으로 운동하는 두 계에서 상대방의 시계는 상대운동 속도만큼 늦게 간다는 것입니다. 만약 쌍동이 중 형이 지구를 출발하여 빛의 속도의 1/2롤 10광년의 별에 갔다가 왔을때 누가 더 늙었겠느냐 하는 것인데 특수 상대론으로는 이를 구별할 수 없다는 것이 쌍둥이 파라독스입니다. 왜냐하면 형이 가만히 있고 지구에 있는 동생이 '상대적'으로 갔다왔다고 하여도 특수상대론적으로 문제가 없기 때문입니다.
결국 이 문제는 일반상대론으로 해결할 수 밖에 없습니다. 즉 가속도가 곧 중력이고, 중력에 의하여 시간이 늦게 간다는 것을 도입하면 형이 되돌아올때 방향이 바뀐 가속이 되기 때문에 형이 더 젊게 된다는 것이죠.
2. 블랙홀의 수축
블랙홀 자체는 수축하지 않죠. 오히려 질량이 증가하여 사건의 지평이 커짐으로 팽창한다고 봐야죠.
3. 블랙홀의 복사
블확정 시간내에 에너지가 방출 될 수 있는 확률이 있습니다. 일종의 터널링 효과지요. 즉 언덕을 넘어갈수 있을 만큼 에너지가 없어도 양자역학적으로 언덕 밖에 입자가 존재할 확률이 있습니다. 이를 터널링 효과라 하는데 마찬가지로 블 랙홀이 모든 것이 빠져나올 수 없을 정도로 장벽이 높다하더러도 양자역학적으로 밖에 존재할 확률이 있게 되는 것이죠.
답변2> 안녕하세요?
> 궁금한 점이 몇가지 있어 이렇게 질문을 드립니다.
> 답변은 되도록 이메일로 해주셨으면 합니다.
> 1. 쌍둥이별 패러돌스는 무엇입니까?
> 2. 블랙홀은 자체중력으로 수축하는 것입니까?
> 3. 블랙홀에서 빛이 빠져나온다는 말을 들었는데 그게 사실입니까? 그렇다면 어떤원리에서인지
> 가르쳐 주십시오..
> 이상이 제가 궁금한 점입니다. 좋은 답변 기다리겠습니다.
>
>
####
1. 쌍동이 파라독스
쌍둥이별 파라독스라는 것은 없구요, 쌍둥이 파라독스 입니다. 쌍둥이 파라독스는 아인슈타인의 특수상대론에서 발생하는 파라독스입니다. 특수상대론에 의하면 상대적으로 운동하는 두 계에서 상대방의 시계는 상대운동 속도만큼 늦게 간다는 것입니다. 만약 쌍동이 중 형이 지구를 출발하여 빛의 속도의 1/2롤 10광년의 별에 갔다가 왔을때 누가 더 늙었겠느냐 하는 것인데 특수 상대론으로는 이를 구별할 수 없다는 것이 쌍둥이 파라독스입니다. 왜냐하면 형이 가만히 있고 지구에 있는 동생이 '상대적'으로 갔다왔다고 하여도 특수상대론적으로 문제가 없기 때문입니다.
결국 이 문제는 일반상대론으로 해결할 수 밖에 없습니다. 즉 가속도가 곧 중력이고, 중력에 의하여 시간이 늦게 간다는 것을 도입하면 형이 되돌아올때 방향이 바뀐 가속이 되기 때문에 형이 더 젊게 된다는 것이죠.
2. 블랙홀의 수축
블랙홀 자체는 수축하지 않죠. 오히려 질량이 증가하여 사건의 지평이 커짐으로 팽창한다고 봐야죠.
3. 블랙홀의 복사
블확정 시간내에 에너지가 방출 될 수 있는 확률이 있습니다. 일종의 터널링 효과지요. 즉 언덕을 넘어갈수 있을 만큼 에너지가 없어도 양자역학적으로 언덕 밖에 입자가 존재할 확률이 있습니다. 이를 터널링 효과라 하는데 마찬가지로 블 랙홀이 모든 것이 빠져나올 수 없을 정도로 장벽이 높다하더러도 양자역학적으로 밖에 존재할 확률이 있게 되는 것이죠.
- 제목Re: Re: 질문이 있습니다.
- 분류천체물리/우주론
- 작성일2000-07-24 00:00:00
- 작성자guest
추가 설명드립니다.
2. 블랙홀의 수축
블랙홀의 크기는 0(영) 이라고 봐야 합니다. 또는 사상의 지평선(event horizon)으로
생각하기도 합니다. 사상의 지평선은 블랙홀이 주변의 물질을 잡아먹을 수록 커집니다.
질문하신바는 아마도 블랙홀 자체의 수축이 아니라 블랙홀의 생성과정을 말씀하신
것 같군요. 무게가 어느정도 이상 무거운 별의 경우 별의 수명이 다하면, 여러가지
복잡한 과정에 의해 별의 바깥부분은 바깥으로 튕겨나가고 안쪽부분은 안쪽으로
수축하는 과정을 밟게 됩니다. 이 때 질량이 충분히 크면 자신의 중력을 이기지
못하고 계속 줄어들어서 0(영)으로 줄어들게 됩니다. 이것이 블랙홀입니다.
그러나 질량이 충분히 크지 않은 별은 수축하다가 전자 또는 중성자가 서로 같이
있지 않으려는 힘(축퇴)에 의해 수축이 멈추고 백색왜성 또는 중성자별이 됩니다.
3. 블랙홀의 복사
블랙홀 자체에서 빛이 나오는 과정은 성언창박사님의 말씀과 같습니다.
이런 현상은 주로 초기 우주에 만들어진 무지무지 작은 블랙홀에서 나 생기는
현상이고 이런 작은 블랙홀은 현재 우주에는 거의 남지 않았을 것입니다. 왜냐하면
우주가 지금까지 지내오는 동안 에너지를 전부 방출해서 증발해버렸을 테니까요.
또 하나는 블랙홀 자체가 아니라 블랙홀 주변에서 빛이 나오는 경우입니다.
블랙홀에서 빛이 나오지 못한다는 것은 고전적인 일반상대론만은 생각했을 때
사상의 지평선안에 있는 빛이 빠져 나오지 못한다는 말이고
사상의 지평선밖에서는 일반상대론적으로도 당연히 에너지만 충분하면 얼마든지
빠져 나올 수 있습니다.
블랙홀 주변의 물질이 블랙홀 주변을 회전하면서 들어가게 되면 아주 강한 X-선
및 감마선이 블랙홀 주변에서 방출됩니다. 그 이유는 중력포텐셜의 차이에 해당하는
만큼 에너지를 잃어버려야 그 물질이 블랙홀로 빨려들어갈 수 있기 때문입니다.
그렇게 잃게 되는 에너지가 X-선이나 감마선들으로 관측이 되고 있습니다.
물론 사상의 지평선밖에서 방출되는 빛들입니다.
양자역학적으로는 사상의 지평선의 아주 아주 작은 근방에서 소위말하는 양자요동에
의해 빛이 방출될 수 있지만 극히 작은 에너지 입니다.
2. 블랙홀의 수축
블랙홀의 크기는 0(영) 이라고 봐야 합니다. 또는 사상의 지평선(event horizon)으로
생각하기도 합니다. 사상의 지평선은 블랙홀이 주변의 물질을 잡아먹을 수록 커집니다.
질문하신바는 아마도 블랙홀 자체의 수축이 아니라 블랙홀의 생성과정을 말씀하신
것 같군요. 무게가 어느정도 이상 무거운 별의 경우 별의 수명이 다하면, 여러가지
복잡한 과정에 의해 별의 바깥부분은 바깥으로 튕겨나가고 안쪽부분은 안쪽으로
수축하는 과정을 밟게 됩니다. 이 때 질량이 충분히 크면 자신의 중력을 이기지
못하고 계속 줄어들어서 0(영)으로 줄어들게 됩니다. 이것이 블랙홀입니다.
그러나 질량이 충분히 크지 않은 별은 수축하다가 전자 또는 중성자가 서로 같이
있지 않으려는 힘(축퇴)에 의해 수축이 멈추고 백색왜성 또는 중성자별이 됩니다.
3. 블랙홀의 복사
블랙홀 자체에서 빛이 나오는 과정은 성언창박사님의 말씀과 같습니다.
이런 현상은 주로 초기 우주에 만들어진 무지무지 작은 블랙홀에서 나 생기는
현상이고 이런 작은 블랙홀은 현재 우주에는 거의 남지 않았을 것입니다. 왜냐하면
우주가 지금까지 지내오는 동안 에너지를 전부 방출해서 증발해버렸을 테니까요.
또 하나는 블랙홀 자체가 아니라 블랙홀 주변에서 빛이 나오는 경우입니다.
블랙홀에서 빛이 나오지 못한다는 것은 고전적인 일반상대론만은 생각했을 때
사상의 지평선안에 있는 빛이 빠져 나오지 못한다는 말이고
사상의 지평선밖에서는 일반상대론적으로도 당연히 에너지만 충분하면 얼마든지
빠져 나올 수 있습니다.
블랙홀 주변의 물질이 블랙홀 주변을 회전하면서 들어가게 되면 아주 강한 X-선
및 감마선이 블랙홀 주변에서 방출됩니다. 그 이유는 중력포텐셜의 차이에 해당하는
만큼 에너지를 잃어버려야 그 물질이 블랙홀로 빨려들어갈 수 있기 때문입니다.
그렇게 잃게 되는 에너지가 X-선이나 감마선들으로 관측이 되고 있습니다.
물론 사상의 지평선밖에서 방출되는 빛들입니다.
양자역학적으로는 사상의 지평선의 아주 아주 작은 근방에서 소위말하는 양자요동에
의해 빛이 방출될 수 있지만 극히 작은 에너지 입니다.