블랙홀, 그 이야기의 서막

블랙홀 ㅣ 살림지식총서 34
이충환 지음 / 살림 / 2003년 10월

 
블랙홀 뿐만아니라 우주에 관한 과학도서는 시중에 많이 나와있다.
그러나 만만하지 않은 분량에 온갖 학설까지 등장하는 내용을 온전히
일반인이 읽어나가기에는 엄창 부담감으로 다가온다. 마침 계기가
되어 이 책을 읽게 되었는데, '블랙홀'에 기본마인드와 우주에 대한
호기심과 궁금증을 자아내기에는 충분하다고 생각되어 적어본다.
 
먼저 '블랙홀'은 무엇일까요?
'블랙홀'을 그대로 해석하면 '검은 구멍'인데, 왜 검다고 했을까요?
검은 이유는 빛을 낼 수 없다는 의미로, 초속30만km인 빛의 속도마저도
빨아 들일 수 있는 강한 중력을 가지고 있기 때문이라고 하네요(p5)
그러나, 책의 뒷부분에 가면,  양자역학적 효과로 인해 블랙홀도 빛을
방출할 수 있다(블랙홀 증발)는 스티븐 호킹박사의 반론이 나옵니다.
(p73)
 
블랙홀은 어떤 경우에 만들어지나요?
별은 가스와 먼지로 인해 생성할때 내부적 핵융합이 계속되는데, 만일
핵융합이 끝나면, 별이 임종하는데, 이때 태양의 질량과의 관계에서
1.4배미만이면 '백색왜성'으로, 1.4배~3.2배사이이면 '중성자별'로
3.2배이상의 질량을 가진 별만이 '블랙홀'이 된다고 합니다.(p17~8)
처음 이를 발견한 사람은 인도의 '찬드라세카르'이고, 이를 더욱 확장한
사람은 오펜하이머와 그 제자들이죠. 
 
블랙홀은 어떻게 구성되어 있나요?
가운데 '특이점'과 표면의 '사건지평선'으로 크게 나누어 집니다.
특이점의 모양이 점 vs 고리인가 문제는 '커 블랙홀'이 주장되면서
별도 회전하듯 블랙홀도 회전함으로, 특이점도 고리모양이고 사건지평선도
안쪽과 바깥쪽이 다시 구분되어 웜홀(worm hole)의 가능성이 제기되고,
나아가 타임머신과 시간여행도 가능하게 됩니다.(p59~72) 영화의 한장면
'터미네이터'의 첫 장면이 떠오르네요.
 
블랙홀의 모습은?
거대 믈랙홀부터 미니 블랙홀까지 있고, 또한 계속 회전하고 돌아다니는
블랙홀이 있어, 만일 거대한 블랙홀이 지구에 근접하면 큰 재난이 발생
여지도 있다는 설명도 하고 있습니다.(p81~83) 천제망원경이 필수겠죠.
 
블랙홀과 관련된 과학 이론은?
아인슈타인의 '일반상대성이론' (p7~10) '특수상대성이론'(p69)
하이젠베르크의 양자역학에서 '불확정성 원리'(p75)
이 책에는 나오지 않는 초대칭이론, 끈이론,막이론 등이 있습니다.
또한 칼 세이건이 '콘택트'라는 SF소설을 발표하면서, 웜홀과 시간여행의
에피소드도 나옵니다(p66~68)