아인슈타인과 로젠Einstein and Rosen


 

 

 

 

알베르트 아인슈타인은 블랙홀에 회의적이었으면서도 그보다 더욱 기이한 웜홀이라는 것이 블랙홀의 내부에 존재할 수도 있다는 가능성을 제기하여 사람들을 한층 더 혼란스럽게 만들었습니다. 물리학자들이 웜홀재그 hole이라고 명명한 이유는 지렁이worm가 파놓은 가느다란 통로가 두 지점을 연결하는 지름길이 되는 경우도 있기 때문입니다. 경우에 따라서는 웜홀 대신에 차원입구dimensional portals, 혹은 차원통로dimensional gateways라는 용어가 사용되기도 합니다. 명칭이 어떻든 웜홀은 차원 사이의 여행을 가능하게 만들어줄 강력한 후보로 부상했습니다.

아인슈타인과 그의 제자이며 유대인 네이선 로젠Nathan Rosen(1909~95, MIT를 졸업한 뒤 1935년에 아인슈타인의 조수가 되었음)은 1935년에 물리적 공간에 웜홀을 도입함으로써 추상적인 다중연결공간multiply connected space 도형을 현실세계와 결부시키는 데 성공했습니다. 그들은 소립자를 서술하는 모형으로 블랙홀을 이용했습니다. 아인슈타인은 어떤 물체에 가까이 다가갈 때 중력이 무한대가 된다는 뉴턴식 아이디어를 좋아하지 않았습니다. 뉴턴은 중력은 거리의 제곱에 반비례하므로 거리가 무한히 가까워지려면 (즉 거리가 0에 접근하면) 중력은 무한대가 됩니다. 아인슈타인은 이런 특이성이 물리적 난센스이므로 반드시 제거되어야 한다고 생각했습니다.

일반적으로 전자는 크기가 없는 하나의 점으로 서술됩니다. 아인슈타인과 로젠은 블랙홀을 이용해 전자의 특성을 서술하는 획기적인 아이디어를 떠올렸습니다. 이는 곧 일반상대성이론의 언어로 양자의 세계를 서술하는 것을 의미했습니다. 그들은 기다란 주둥이를 가진 초대형항아리 모양의 표준블랙홀에서 실마리를 풀어나갔습니다. 즉 블랙홀의 주둥이를 잘라낸 후 다른 블랙홀을 뒤집어서 서로 연결시켰더니 전자와 비슷한 특성을 갖는 블랙홀이 탄생한 것입니다. 아인슈타인은 이런 방법으로 블랙홀의 특이성의 제거하고 전자와 비슷한 방식으로 행동하는 블랙홀을 만들어낼 수 있었습니다. 불행하게도 아인슈타인의 아이디어는 성공적인 결말을 보지 못했습니다. 그러나 오늘날의 우주론학자들은 아인슈타인과 로젠이 놓았던 다리가 서로 다른 우주들을 연결하는 가교역할을 한다고 굳게 믿고 있습니다. 현재의 우주공간을 마음대로 돌아다니다가 우연히 블랙홀로 빨려 들어가면 화이트홀을 통해 반대편 우주로 나올 수 있다는 것입니다. 아인슈타인과 로젠이 개발한 통로는 아주 잠시 동안 열렸다가 금방 닫혀버리기 때문에 현실적인 물체를 이동시킬 수 없습니다. 웜홀은 실제로 존재하지만 살아 있는 생명체가 그곳을 탐사한 후 우리에게 여행담을 들려주는 것은 불가능하다는 것이 아인슈타인의 입장이었습니다.


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2016-09-11 01:51   좋아요 0 | 댓글달기 | 수정 | 삭제 | URL
아인슈타인과 로젠이 블랙홀을 이용해 전자의 특성을 서술하는 획기적인 아이디어를 떠올렸다고 했는데 구체적으로 어떤 전자의 특성을 서술하는 것 이였나요?