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블랙홀 근처에선 열역학 제2법칙이 깨지나요?

블랙홀이 물질을 빨아들이고 물질을 특이점으로 모여서 한점으로 이루는데

그러면 오히려 엔트로피가 감소하는거 아닌가요? 그게맞다면 열역학 제2법칙은 깨지는게 아닌지 궁금합니다.

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    10개의 답변이 있어요!
    • 느긋한칼새269
      느긋한칼새269

      안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.블랙홀 근처에서는 열역학 제2법칙이 깨지지 않습니다. 열역학 제2법칙은 열역학에서 가장 기본적인 법칙 중 하나로, 열력학적 시스템의 엔트로피는 시간이 지남에 따라 증가한다는 법칙입니다.

      블랙홀 근처에서는 매우 극단적인 중력장과 공간 왜곡으로 인해 일반상대성이론에 따라 시간의 흐름이 다르게 되고, 관측자에 따라 물리적인 현상의 모습이 달라질 수 있습니다. 그러나 이러한 현상은 열역학 제2법칙의 원칙을 깨지 않습니다.

      블랙홀 근처에서는 열력학적 시스템이 완전히 닫혀 있지 않기 때문에, 열역학 제2법칙의 적용 범위에서는 벗어납니다. 따라서 블랙홀 근처에서는 열역학 제2법칙이 적용되지 않을 수도 있습니다. 그러나 이것은 블랙홀 근처에서의 물리적 현상이 열역학 제2법칙을 깨는 것이 아니라, 열역학 제2법칙의 적용 범위에서 벗어난 것임을 의미합니다.

    • 안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

      블랙홀 근처에서는 열역학 제2법칙이 깨지지 않습니다.

      열역학 제2법칙은 '열은 항상 온도가 높은 물체에서 낮은 물체로 흐른다'는 법칙입니다. 이 법칙은 열역학적 평형 상태에서만 성립하며, 열이 한쪽 방향으로만 흐를 수 없다는 것을 나타냅니다.

      블랙홀 근처에서는 중력이 매우 강력하기 때문에 시공간이 심하게 왜곡됩니다. 이러한 왜곡으로 인해 열도 블랙홀 내부로 끌려들어갈 수 있지만, 열은 여전히 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로만 흐르기 때문에 열역학 제2법칙은 여전히 성립합니다.

      하지만 블랙홀 내부에서는 물리 법칙이 크게 바뀌기 때문에, 블랙홀 내부에서는 우리가 알고 있는 물리 법칙들이 모두 깨집니다. 이러한 이유로 블랙홀 내부는 여전히 미스터리한 영역으로 남아있으며, 연구자들은 이 영역을 연구하면서 더 많은 것을 알아가고 있습니다.

    • 탈퇴한 사용자
      탈퇴한 사용자

      안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

      블랙홀이 물질을 빨아들이면서 물질이 끝없이 축소되어 특이점이 되는 것은 맞습니다. 이 과정에서 물질의 엔트로피는 감소합니다. 그러나 전체 엔트로피가 감소하는 것은 아닙니다.

      블랙홀 자체는 높은 엔트로피를 가지고 있습니다. 또한 블랙홀은 질량과 자전력, 전하 등의 다양한 물리량을 가지고 있으며, 이들은 블랙홀의 엔트로피를 결정짓는 역할을 합니다.

      즉, 블랙홀이 물질을 빨아들이면서 지역적으로 엔트로피가 감소하지만, 전체적으로는 블랙홀의 엔트로피가 증가하는 것입니다. 이러한 블랙홀의 엔트로피 변화는 열역학 제2법칙과는 모순되지 않습니다. 열역학 제2법칙은 전체적으로 엔트로피가 증가하는 것을 주장하며, 지역적으로 엔트로피가 감소하는 것은 허용됩니다. 따라서 블랙홀의 엔트로피 변화는 열역학 제2법칙과 일치합니다

    • 안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.

      블랙홀 근처에서는 일반 상대성 이론이 적용되기 어렵기 때문에, 현재까지는 정확하게 알려진 바가 없습니다. 하지만 일반 상대성 이론은 열역학 제2법칙을 포함한 많은 물리 법칙들을 설명하는 중요한 이론 중 하나입니다.

      블랙홀의 근처에서는 중력장이 매우 강력하므로, 시간과 공간의 곡률이 매우 크게 변화합니다. 이로 인해 블랙홀 근처에서는 열역학 제2법칙이 어떻게 작용하는지에 대한 이해도 부족합니다. 따라서 블랙홀 근처에서 열역학 제2법칙이 깨지는지 여부에 대해서는 더 많은 연구가 필요합니다.

    • 안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

      블랙홀 근처에선 열역학 제2법칙은 성립합니다.

      아마 간과하신 부분은 호킹복사 즉, 블랙홀이 방출하는 열복사를 생각하지 못하신 듯 합니다.

      블랙홀 열역학 제2법칙은 "dS/dt >- 0"이고 dS/dt는 시간에 따른 엔트로피의 변화입니다. 즉 호킹 복사를 무시한다면 블랙홀의 사건 지평선의 크기를 축소시킬 수 없지만 호킹 복사를 고려한다면, 블랙홀의 엔트로피와 외부의 엔트로피의 합인 총 엔트로피는 여전히 항상 증가하게 됩니다.

    • 안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

      블랙홀 근처에서는 열역학 제2법칙이 깨지지 않습니다. 열역학 제2법칙은 에너지가 열로 흐르는 방향에 대한 제한을 두고 있으며, 이것은 블랙홀 안에서도 적용됩니다. 블랙홀은 질량이 무한히 작고 반지름이 0인 점으로 모든 물질과 에너지를 흡수하는데, 이때 열도 함께 흡수됩니다. 따라서 블랙홀 근처에서는 오히려 열역학 제2법칙이 강화되어 열이 블랙홀로 흘러들어가는 방향으로만 흐르기 때문에 열역학 제2법칙이 깨지는 것은 아닙니다.

      1. 블랙홀은 고도의 중력장을 형성하므로, 주변의 물질을 흡수하고 끌어당긴다.

      2. 블랙홀 주변은 고온 고밀도 상태로, 열역학 제2법칙이 깨진다는 주장이 있다. 이는 블랙홀 근처의 물질이 블랙홀로 끌려들어가면서 열역학적 평형이 깨어지는 것으로 설명된다.

      3. 그러나, 이는 아직 학술적으로 확인되지 않은 주장으로, 블랙홀 주변의 물질이 어떻게 작용하는지에 대한 연구가 더 필요하다. 따라서, 블랙홀 주변에서의 열역학 제2법칙에 대한 정확한 이해는 아직 미지수이다.

    • 블랙홀은 중력이 너무 강해서, 그 근처의 물체들은 블랙홀로 끌려들어가게 됩니다. 이때 블랙홀은 물체들을 끌어들이면서 그들을 높은 속도로 회전시킵니다. 이러한 과정에서 열역학 제2법칙이 깨지는 것으로 알려져 있습니다.

      열역학 제2법칙은 열역학적 프로세스가 반드시 시간의 방향에 따라서 일어나야 함을 의미합니다. 다시 말해서, 열이 항상 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 이동하고, 이러한 열전달 과정은 시간의 방향에 따라서 일어나는 것입니다. 하지만 블랙홀 근처에서는 시공간이 심하게 왜곡되어 있어서, 시간의 방향도 뒤바뀔 수 있습니다. 이러한 상황에서는 열도 뒤바뀔 수 있게 되고, 열역학 제2법칙이 깨질 수 있게 됩니다.

      그러나 이는 아직까지 학문적으로 검증되지 않은 가설일 뿐이며, 블랙홀 근처에서 열역학 제2법칙이 깨지는 현상은 아직까지도 많은 논쟁과 연구가 필요한 분야입니다.

    • 안녕하세요. 과학전문가입니다.

      블랙홀은 현대과학으로 적용이 되는 것이 아닙니다. 다른 시각으로 봐야합니다.

      존재 자체도 완벽히 검증된건 아닙니다.

    • 블랙홀이 물질을 흡수하여 특이점으로 모이게 되는 과정에서, 엔트로피가 감소하게 되는 것은 맞습니다. 그러나 이는 열역학 제2법칙을 위반하는 것이 아닙니다.

      열역학 제2법칙은 단순히 전체 엔트로피가 증가하는 것이 아니라, 닫힌 시스템에서 전체 엔트로피가 증가하는 것을 말합니다. 블랙홀은 단순히 물질을 흡수하는 것뿐만 아니라, 시공간 자체를 왜곡시켜서 이 물질이 존재할 수 있는 공간을 제한합니다. 이러한 과정에서 블랙홀은 자체적으로 큰 엔트로피를 가지고 있기 때문에, 전체적으로 엔트로피가 증가하는 것으로 볼 수 있습니다.

      또한 블랙홀 내부에서 일어나는 물리 현상은 양자역학적인 효과가 매우 중요한데, 양자역학에서는 시간에 따른 엔트로피 증가를 일반적으로 허용합니다. 따라서 블랙홀 내부에서 일어나는 엔트로피 감소는 열역학 제2법칙과 양자역학적인 관점에서 모두 설명이 가능합니다.

      결론적으로, 블랙홀 내부에서의 엔트로피 감소는 열역학 제2법칙을 위반하지 않습니다. 블랙홀은 엔트로피의 증가를 보장하는 시스템으로 작용하며, 이러한 과정에서 물질이 흡수되고 특이점이 형성됩니다.