The Black Hole

우리는 흔히 블랙홀을 다른 차원으로 시간여행 할 수 있는 출구로, 우주의 모든 물질을 빨아 들이는 진공 청소기 정도로 생각한다. 블랙홀은 중력이 매우 커서 빛조차도 빠져나올 수 없는 천체라 한다. 그렇다면 블랙홀에 빠진 물질들은 어디로 가는 것일까? 과연 블랙홀에서는 어떤일이 벌어지는 것일까?

자연에는 강력, 전자기력, 약력, 중력의 4가지 힘이 존재한다.

만약 강력의 크기를 1로 보면 전자기력은 1백분의 1, 약력은 10만분의 1, 그리고 중력은 이에 훨씬 못미치는 1/10³⁸밖에 되지 않는다. 1뒤에 0이 38개 붙는 수이다. 강력에 비해 매우 작은 힘이 중력이지만 우주를 지배하는 힘 역시 바로 중력이다.

중력은 모두 알다시피 물체와 물체 사이에 당기는 힘이다. 만약에 지구에서 우주로 나갈려면? 지구가 당기는 힘(중력)을 이길만한 힘이 필요하다. 이때문에 이탈속도(탈출속도)라는 개념이 생겨났다. 지구 적도(지구 자전에 의한 원심력으로 지구 적도와 극은 이탈속도가 다르다.)에서 우주 밖으로 우주선을 쏘아올리려면 최소 11.18km/s 라는 이탈속도가 필요하다.

만약 이러한 중력이 엄청나게 커진다면 어떻게 될까? 1초에 30만km를 달리는 빛마저 탈출할수 없다면? 실제로 그런 천제는 이론상으로 존재할 수 있다.

이 천체가 Black Hole 이다. 다시 돌려서 생각하면 빛이 탈출할 수 없는 중력을 가진다면 즉 블랙홀이 된다는 것을 의미한다.

만약에 태양, 지구, 사람이 각각 블랙홀이 될 수 있을까? 물론 가능하다. 중력은 질량에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하기 때문에 질량은 그대로 크기를 줄이면 중력을 높일 수 있다.

계산에 따르면 태양은 3km, 지구는 1cm, 사람은 0.0000000000000000000000000001m(10^-28m) 크기로 줄어든다면 빛도 빠져나가지 못하는 블랙홀이 될 수 있다.

스페이스타임즈 가두연 기자 omnip@sllab.co.kr 가두연 기자의 기사 더보기

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