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빛의 속도는 왜 변하지 않나. 블랙홀 사진은 왜 도넛 모양인가. 2차 질문
2020-03-20
-
분야
천체물리/우주론
-
조회수
2392
먼저 전문 지식으로 상세한 설명 감사 드립니다.
그런데 답변에.. 이해 할수 없는 부분이 몇개 있어 또다시 질문 합니다.
먼저.
블랙홀은 빛도 빨아 들인다고 하였고.. 중력.. 척도.. 어쩌구 저쩌구 .. 기준값에서 빛의 속도는 상수 값이다라고 하였습니다..
제말은 만약 블랙 홀에 들어 가는 빛을 블랙홀 바깥에서 바라 본다면 .. 빛의 속도는 상수 값이더라도.. 블랙홀 바깥에서 바라보고 있는 사람 입장에서는 느려지거나. 멍춰 있어야 하는것 아닌가 하는 의문 입니다.
블랙홀은 강한 중력에 의해 생성이 되는데.. 강한 중력은 거리가 멀어 질수록 상쇄 될것이기 때문에.. 바깥에서 점진 적으로 안쪽으로 들어 갈수록 강한 중력에 의해 시간이 느려지기 떄문에. 관찰자 시점에서는 서서희 느려지는 것처럼 보여야 하는것 아닌가요..
지구에서 원자 시계를 보는 것과.. 우주에 있는 원자 시계를 지구내에서 원격으로 볼때도.. 시간의 차이를 볼수 있는 것처럼..
척도가 달라 진다고 해도.. 시간이 느려지거나 빨라 졌다라는 것을 느낄수 있는데...
단시 빛은 상수값이기 때문에. 변하지 않는다란 말은 .. 그냥 그렇게 정했다 라고 하는것 같아서 하는 말 입니다.
그렇게 정했더라도.. 중력에 의해 시간은 느리거나 빨리 갈수 있고.. 빛도 중력에 의해 척도값에 의해 변하지만 다른 척도에서 바라본 빛은 상수값이라 변하지 않는다.. 란 말은 .. 아무리 생각 해도 이해 하기 힘듭니다..
블랙홀 바깥에서 빛의 속도가 10이라 치면 블랙홀 안쪽에서도 바깥에서 본 빛의 속도는 10이라는 말은 말이 안된다고 생각 되는데요 ; ;
그리고 블랙홀 사진에 대해서도.. 블랙홀에 들어 가는 순간 부터 안보인다고 하였는데요.. 순간 이란건 블랙홀의 중력장은 위치값에 의해서 힘이 결정 되는게 아니라. 경계 값에 의해 한순간에 작용 한다 라고 말한것으로 이해가 되는데요.. 그런 설명 대로라면.. 많은 은하가 블랙홀 중심으로 돌고 있다라고 하는 이론은 거짓이다 라는 말인가요..
그렇다면 도넛모양이라는것이 설명 되지만. 그렇지 않다면. 도넛 모양은 절대 나올수 없으니까요..
블랙홀의주변의 빛은 마찰하는 빛이라고 설명 했던 것으로 기억 하는데.. 블랙홀이 배수관파이프에 구멍이 나서 생긴 구멍이 아닌 이상은
마찰하는 빛은 사방 팔방에서 확인이 되야하고.. 이는 구체로 보여야 한다고 생각 합니다.
그리고 우주는 사람의 뇌 의 신경 망인가 처럼 생긴 것처럼 생긴 것과 도넛 모양 사진을 보니..
우주속에는 사람의 신경망 또는 핏줄 들이 연결되어 있고 블랙홀은 그것의 입구 라고 생각 됩니다..
그런데 답변에.. 이해 할수 없는 부분이 몇개 있어 또다시 질문 합니다.
먼저.
블랙홀은 빛도 빨아 들인다고 하였고.. 중력.. 척도.. 어쩌구 저쩌구 .. 기준값에서 빛의 속도는 상수 값이다라고 하였습니다..
제말은 만약 블랙 홀에 들어 가는 빛을 블랙홀 바깥에서 바라 본다면 .. 빛의 속도는 상수 값이더라도.. 블랙홀 바깥에서 바라보고 있는 사람 입장에서는 느려지거나. 멍춰 있어야 하는것 아닌가 하는 의문 입니다.
블랙홀은 강한 중력에 의해 생성이 되는데.. 강한 중력은 거리가 멀어 질수록 상쇄 될것이기 때문에.. 바깥에서 점진 적으로 안쪽으로 들어 갈수록 강한 중력에 의해 시간이 느려지기 떄문에. 관찰자 시점에서는 서서희 느려지는 것처럼 보여야 하는것 아닌가요..
지구에서 원자 시계를 보는 것과.. 우주에 있는 원자 시계를 지구내에서 원격으로 볼때도.. 시간의 차이를 볼수 있는 것처럼..
척도가 달라 진다고 해도.. 시간이 느려지거나 빨라 졌다라는 것을 느낄수 있는데...
단시 빛은 상수값이기 때문에. 변하지 않는다란 말은 .. 그냥 그렇게 정했다 라고 하는것 같아서 하는 말 입니다.
그렇게 정했더라도.. 중력에 의해 시간은 느리거나 빨리 갈수 있고.. 빛도 중력에 의해 척도값에 의해 변하지만 다른 척도에서 바라본 빛은 상수값이라 변하지 않는다.. 란 말은 .. 아무리 생각 해도 이해 하기 힘듭니다..
블랙홀 바깥에서 빛의 속도가 10이라 치면 블랙홀 안쪽에서도 바깥에서 본 빛의 속도는 10이라는 말은 말이 안된다고 생각 되는데요 ; ;
그리고 블랙홀 사진에 대해서도.. 블랙홀에 들어 가는 순간 부터 안보인다고 하였는데요.. 순간 이란건 블랙홀의 중력장은 위치값에 의해서 힘이 결정 되는게 아니라. 경계 값에 의해 한순간에 작용 한다 라고 말한것으로 이해가 되는데요.. 그런 설명 대로라면.. 많은 은하가 블랙홀 중심으로 돌고 있다라고 하는 이론은 거짓이다 라는 말인가요..
그렇다면 도넛모양이라는것이 설명 되지만. 그렇지 않다면. 도넛 모양은 절대 나올수 없으니까요..
블랙홀의주변의 빛은 마찰하는 빛이라고 설명 했던 것으로 기억 하는데.. 블랙홀이 배수관파이프에 구멍이 나서 생긴 구멍이 아닌 이상은
마찰하는 빛은 사방 팔방에서 확인이 되야하고.. 이는 구체로 보여야 한다고 생각 합니다.
그리고 우주는 사람의 뇌 의 신경 망인가 처럼 생긴 것처럼 생긴 것과 도넛 모양 사진을 보니..
우주속에는 사람의 신경망 또는 핏줄 들이 연결되어 있고 블랙홀은 그것의 입구 라고 생각 됩니다..
안녕하십니까, 한국천문연구원입니다.
(질문1)
블랙홀은 빛도 빨아 들인다고 하였고.. 중력.. 척도.. 어쩌구 저쩌구 .. 기준값에서 빛의 속도는 상수 값이다라고 하였습니다..
제말은 만약 블랙 홀에 들어 가는 빛을 블랙홀 바깥에서 바라 본다면 .. 빛의 속도는 상수 값이더라도.. 블랙홀 바깥에서 바라보고 있는 사람 입장에서는 느려지거나. 멍춰 있어야 하는것 아닌가 하는 의문 입니다.
블랙홀은 강한 중력에 의해 생성이 되는데.. 강한 중력은 거리가 멀어 질수록 상쇄 될것이기 때문에.. 바깥에서 점진 적으로 안쪽으로 들어 갈수록 강한 중력에 의해 시간이 느려지기 떄문에. 관찰자 시점에서는 서서희 느려지는 것처럼 보여야 하는것 아닌가요..
지구에서 원자 시계를 보는 것과.. 우주에 있는 원자 시계를 지구내에서 원격으로 볼때도.. 시간의 차이를 볼수 있는 것처럼..
척도가 달라 진다고 해도.. 시간이 느려지거나 빨라 졌다라는 것을 느낄수 있는데...
단시 빛은 상수값이기 때문에. 변하지 않는다란 말은 .. 그냥 그렇게 정했다 라고 하는것 같아서 하는 말 입니다.
그렇게 정했더라도.. 중력에 의해 시간은 느리거나 빨리 갈수 있고.. 빛도 중력에 의해 척도값에 의해 변하지만 다른 척도에서 바라본 빛은 상수값이라 변하지 않는다.. 란 말은 .. 아무리 생각 해도 이해 하기 힘듭니다..
블랙홀 바깥에서 빛의 속도가 10이라 치면 블랙홀 안쪽에서도 바깥에서 본 빛의 속도는 10이라는 말은 말이 안된다고 생각 되는데요 ; ;
(답변1)
빛의 속도는 변하지 않습니다.
속도는 스스로가 속해 있는 공간 안에서 측정하며, 다른 계에서의 속도는 상대적인 것이나 그 해당 계에서 측정하면 항상 상수입니다.
(질문2)
그리고 블랙홀 사진에 대해서도.. 블랙홀에 들어 가는 순간 부터 안보인다고 하였는데요.. 순간 이란건 블랙홀의 중력장은 위치값에 의해서 힘이 결정 되는게 아니라. 경계 값에 의해 한순간에 작용 한다 라고 말한것으로 이해가 되는데요.. 그런 설명 대로라면.. 많은 은하가 블랙홀 중심으로 돌고 있다라고 하는 이론은 거짓이다 라는 말인가요..
그렇다면 도넛모양이라는것이 설명 되지만. 그렇지 않다면. 도넛 모양은 절대 나올수 없으니까요..
(답변2)
1. “순간 이란건 블랙홀의 중력장은 위치값에 의해서 힘이 결정 되는게 아니라. 경계 값에 의해 한순간에 작용 한다 라고 말한것으로 이해가 되는데요..”의 질문에 대해서는,
무엇이 한 순간에 결정 된다는 것인지 의미가 분명하지 않습니다. 중력은 주어진 위치 및 그 위치에서의 공간의 휘어진 정도(곡률)에 따라 결정됩니다.
2. “많은 은하가 블랙홀 중심으로 돌고 있다라고 하는 이론은 거짓이다 라는 말인가요..”의 질문에 대해서는,
은하들을 관측해 보면, 중심 쪽으로 갈수록 속도가 빨라지고 밝기가 밝아짐을 알 수 있습니다.
따라서, 은하의 전체 크기에 비해 아주 작은 중심에 무엇인가 아주 큰 질랴을 가진, 또는 아주 큰 중력을 가진 무엇인가가 있음을 알 수 있습니다.
그것이 100% 우리가 정의하는 “블랙홀”이라는 “작접적인” 증거는 물론 없습니다. 하지만, 이론적으로는 우리가 아는 한, 블랙홀일 가능성이 높다는 것 입니다.
여기서, “직접적”이라는 뜻은 우리가 블랙홀을 “직접”볼 수 있는 것은 “현재는” 아니기 때문입니다.
하지만, 그 동안 많은 다양한 관측들로 미루어 볼 때, 우리가 정의하는 블랙홀일 가능성이 많다는 것 입니다.
3. “그렇다면 도넛모양이라는것이 설명 되지만. 그렇지 않다면. 도넛 모양은 절대 나올수 없으니까요..”라는 질문에 대해서는,
우선, 블랙홀이 도넛 모양이라는 것이 아니라, 그 주변을 도는 물질들의 모임(집합체)가 도넛 모양이라는 것입니다.
이 것은 “각운동량”이라는 개념을 써야 설명할 수 있습니다.
간단히 설명드리면, 중심에 강한 중력을 가진, 상대적으로 크기가 작은 (따라서, 밀도가 높은) 중심체가 회전하고 있으면,
외부에서 물질이 중력적으로 끌려서 들어올 때 중심 방향으로 수직으로 낙하하지 못 하고 회전하는 중심체(블랙홀) 방향을 따라서 돌아서 들어갑니다.
시간이 지나서 물질들이 많이 들어옴에 따라 같이 회전하므로 마치 도넛처럼 되겠지요?
블랙홀로 부터 멀리 있으면 주로 분자 상태로 있겠지만, 중심으로 갈수록 온도가 높아지면 분자, 원자가 “이온화”되어 그 구성성분들이 모두 흩어져서 기체상테가 되니다.
이온화에 대해서는 웹에서 검색해보면 쉬운 설명들이 아주 많이 있으므로, 참고하시기 바랍니다.
(질문3)
블랙홀의 주변의 빛은 마찰하는 빛이라고 설명 했던 것으로 기억 하는데.. 블랙홀이 배수관파이프에 구멍이 나서 생긴 구멍이 아닌 이상은
마찰하는 빛은 사방 팔방에서 확인이 되야하고.. 이는 구체로 보여야 한다고 생각 합니다.
(답변3)
“마찰하는 빛”의 의미가 분명하지 않습니다. 블랙홀에 들어가는 순간, 우리는 그 빛을 느낄 수가 없습니다.
(질문4)
그리고 우주는 사람의 뇌 의 신경 망인가 처럼 생긴 것처럼 생긴 것과 도넛 모양 사진을 보니..
우주속에는 사람의 신경망 또는 핏줄 들이 연결되어 있고 블랙홀은 그것의 입구 라고 생각 됩니다..
(답변4)
위의 두 가지, 사람의 뇌 신경망과 우리가 정의하는 블랙홀과는 상관이 없어보입니다.
감사합니다.
(질문1)
블랙홀은 빛도 빨아 들인다고 하였고.. 중력.. 척도.. 어쩌구 저쩌구 .. 기준값에서 빛의 속도는 상수 값이다라고 하였습니다..
제말은 만약 블랙 홀에 들어 가는 빛을 블랙홀 바깥에서 바라 본다면 .. 빛의 속도는 상수 값이더라도.. 블랙홀 바깥에서 바라보고 있는 사람 입장에서는 느려지거나. 멍춰 있어야 하는것 아닌가 하는 의문 입니다.
블랙홀은 강한 중력에 의해 생성이 되는데.. 강한 중력은 거리가 멀어 질수록 상쇄 될것이기 때문에.. 바깥에서 점진 적으로 안쪽으로 들어 갈수록 강한 중력에 의해 시간이 느려지기 떄문에. 관찰자 시점에서는 서서희 느려지는 것처럼 보여야 하는것 아닌가요..
지구에서 원자 시계를 보는 것과.. 우주에 있는 원자 시계를 지구내에서 원격으로 볼때도.. 시간의 차이를 볼수 있는 것처럼..
척도가 달라 진다고 해도.. 시간이 느려지거나 빨라 졌다라는 것을 느낄수 있는데...
단시 빛은 상수값이기 때문에. 변하지 않는다란 말은 .. 그냥 그렇게 정했다 라고 하는것 같아서 하는 말 입니다.
그렇게 정했더라도.. 중력에 의해 시간은 느리거나 빨리 갈수 있고.. 빛도 중력에 의해 척도값에 의해 변하지만 다른 척도에서 바라본 빛은 상수값이라 변하지 않는다.. 란 말은 .. 아무리 생각 해도 이해 하기 힘듭니다..
블랙홀 바깥에서 빛의 속도가 10이라 치면 블랙홀 안쪽에서도 바깥에서 본 빛의 속도는 10이라는 말은 말이 안된다고 생각 되는데요 ; ;
(답변1)
빛의 속도는 변하지 않습니다.
속도는 스스로가 속해 있는 공간 안에서 측정하며, 다른 계에서의 속도는 상대적인 것이나 그 해당 계에서 측정하면 항상 상수입니다.
(질문2)
그리고 블랙홀 사진에 대해서도.. 블랙홀에 들어 가는 순간 부터 안보인다고 하였는데요.. 순간 이란건 블랙홀의 중력장은 위치값에 의해서 힘이 결정 되는게 아니라. 경계 값에 의해 한순간에 작용 한다 라고 말한것으로 이해가 되는데요.. 그런 설명 대로라면.. 많은 은하가 블랙홀 중심으로 돌고 있다라고 하는 이론은 거짓이다 라는 말인가요..
그렇다면 도넛모양이라는것이 설명 되지만. 그렇지 않다면. 도넛 모양은 절대 나올수 없으니까요..
(답변2)
1. “순간 이란건 블랙홀의 중력장은 위치값에 의해서 힘이 결정 되는게 아니라. 경계 값에 의해 한순간에 작용 한다 라고 말한것으로 이해가 되는데요..”의 질문에 대해서는,
무엇이 한 순간에 결정 된다는 것인지 의미가 분명하지 않습니다. 중력은 주어진 위치 및 그 위치에서의 공간의 휘어진 정도(곡률)에 따라 결정됩니다.
2. “많은 은하가 블랙홀 중심으로 돌고 있다라고 하는 이론은 거짓이다 라는 말인가요..”의 질문에 대해서는,
은하들을 관측해 보면, 중심 쪽으로 갈수록 속도가 빨라지고 밝기가 밝아짐을 알 수 있습니다.
따라서, 은하의 전체 크기에 비해 아주 작은 중심에 무엇인가 아주 큰 질랴을 가진, 또는 아주 큰 중력을 가진 무엇인가가 있음을 알 수 있습니다.
그것이 100% 우리가 정의하는 “블랙홀”이라는 “작접적인” 증거는 물론 없습니다. 하지만, 이론적으로는 우리가 아는 한, 블랙홀일 가능성이 높다는 것 입니다.
여기서, “직접적”이라는 뜻은 우리가 블랙홀을 “직접”볼 수 있는 것은 “현재는” 아니기 때문입니다.
하지만, 그 동안 많은 다양한 관측들로 미루어 볼 때, 우리가 정의하는 블랙홀일 가능성이 많다는 것 입니다.
3. “그렇다면 도넛모양이라는것이 설명 되지만. 그렇지 않다면. 도넛 모양은 절대 나올수 없으니까요..”라는 질문에 대해서는,
우선, 블랙홀이 도넛 모양이라는 것이 아니라, 그 주변을 도는 물질들의 모임(집합체)가 도넛 모양이라는 것입니다.
이 것은 “각운동량”이라는 개념을 써야 설명할 수 있습니다.
간단히 설명드리면, 중심에 강한 중력을 가진, 상대적으로 크기가 작은 (따라서, 밀도가 높은) 중심체가 회전하고 있으면,
외부에서 물질이 중력적으로 끌려서 들어올 때 중심 방향으로 수직으로 낙하하지 못 하고 회전하는 중심체(블랙홀) 방향을 따라서 돌아서 들어갑니다.
시간이 지나서 물질들이 많이 들어옴에 따라 같이 회전하므로 마치 도넛처럼 되겠지요?
블랙홀로 부터 멀리 있으면 주로 분자 상태로 있겠지만, 중심으로 갈수록 온도가 높아지면 분자, 원자가 “이온화”되어 그 구성성분들이 모두 흩어져서 기체상테가 되니다.
이온화에 대해서는 웹에서 검색해보면 쉬운 설명들이 아주 많이 있으므로, 참고하시기 바랍니다.
(질문3)
블랙홀의 주변의 빛은 마찰하는 빛이라고 설명 했던 것으로 기억 하는데.. 블랙홀이 배수관파이프에 구멍이 나서 생긴 구멍이 아닌 이상은
마찰하는 빛은 사방 팔방에서 확인이 되야하고.. 이는 구체로 보여야 한다고 생각 합니다.
(답변3)
“마찰하는 빛”의 의미가 분명하지 않습니다. 블랙홀에 들어가는 순간, 우리는 그 빛을 느낄 수가 없습니다.
(질문4)
그리고 우주는 사람의 뇌 의 신경 망인가 처럼 생긴 것처럼 생긴 것과 도넛 모양 사진을 보니..
우주속에는 사람의 신경망 또는 핏줄 들이 연결되어 있고 블랙홀은 그것의 입구 라고 생각 됩니다..
(답변4)
위의 두 가지, 사람의 뇌 신경망과 우리가 정의하는 블랙홀과는 상관이 없어보입니다.
감사합니다.