사건의 지평선을 넘으면 멈춘 상태로 보인다는게 무슨 말인가요?
블랙홀로 빨려 들어가는 사람을 볼 때 사건의 지평선에 다가갈수록 멈춘 채로 보인다고 하는데 이유가 뭔가요?
영원히 그 모습으로 멈춰 있다고 하는데 왜 그런지 설명 부탁드립니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
블랙홀은 매우 강력한 중력을 가진 천체로 그 중심에는 무한히 작고 무게가 없는 점인 싱귤래리티가 존재합니다. 이 싱귤래리티는 주변의 모든 물체를 끌어들이는데 이때 물체가 블랙홀의 사건의 지평선을 넘어서면 그 무게가 무한대로 증가하게 됩니다. 이게 바로 블랙홀의 중력이 매우 강력하다는 것을 의미합니다.
따라서 블랙홀의 사건의 지평선을 넘어서면 물체는 더 이상 빠져나오지 못하게 됩니다. 이때 물체는 블랙홀의 중력에 의해 끌려들어가면서 속도가 빨라지게 되는데 이때 빛의 속도에 가까운 속도로 이동하게 됩니다. 이렇게 빠른 속도로 이동하면서 물체는 시간이 느리게 흐르는 상태가 됩니다. 따라서 우리가 바라보는 입장에서는 물체가 멈춘 상태로 보이게 됩니다.
이게 블랙홀에서 물체가 멈춘 상태로 보이는 이유입니다. 블랙홀의 중력은 매우 강력하기 때문에 물체가 빠져나오지 못하고 사건의 지평선에서 멈춰있게 되는 것입니다. 이러한 현상은 블랙홀의 중력이 물체를 끌어들이는 속도가 빛의 속도에 가까워지기 때문에 발생하는 것입니다.
따라서 블랙홀의 사건의 지평선을 넘어서면 물체는 더 이상 빠져나오지 못하고 멈춘 상태로 보이게 됩니다. 이러한 현상은 블랙홀의 중력이 매우 강력하기 때문에 발생하는 것이며 이게 블랙홀의 특징 중 하나입니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
블랙홀의 강렬한 중력 때문에
시간 팽창으로 알려져 있습니다.
물체가 블랙홀에 접근하면 중력이 너무 강해져서
주변의 시공간 구조가 뒤틀리게 됩니다.
이러한 시공간 왜곡으로 인해 멀리 있는 관찰자에
비해 물체의 시간이 느려집니다.
왜 이런 일이 발생하는지 이해하기 위해 먼저
시공간 개념을 고려해 보겠습니다.
시공간은 공간과 시간을 결합한 직물로 우주의 기하학을
설명하는 4차원 구조입니다.
블랙홀이 있으면 시공간은 심하게 휘어지며
이 곡률은 사건의 지평선 근처에 있는 물체의 시간이
흐르는 방식에 영향을 미칩니다.
사건의 지평선은 블랙홀 주변의
돌아올 수 없는 지점으로
그 너머로 들어가는 것은 무엇이든 빠져나올 수 없습니다.
물체가 사건의 지평선에 접근하면
엄청난 중력이 작용하여
멀리 있는 관찰자에 비해 시간이 느려집니다.
이 효과는 블랙홀의 질량으로 인한
시공간 곡률의 결과입니다.
물체가 사건의 지평선에 가까울수록
시간이 더 많이 느려집니다.
사실 블랙홀에서 멀리 떨어진 관찰자에게는 물체가
사건의 지평선에 접근함에 따라 시간이 무한히
느려지는 것처럼 보일 것입니다.
이것이 물체가 사건의 지평선에서 멈추는
것처럼 보이는 이유입니다.
실제로 멈추는 것은 아니지만
멀리 있는 관찰자에 비해 시간이 느려져
물체가 정지하는 것처럼 보입니다.
이 효과는 중력이 시공간을 왜곡하는 방식을 설명하는
아인슈타인의 일반 상대성 이론의 결과입니다.
중력이 강할수록 시공간은 더 많이 휘어지고
중력의 근원 근처에 있는 물체의 경우 시간이
더 많이 느려집니다.
블랙홀의 경우 중력이 너무 강해서 사건의
지평선 주변에 시간이 상당히 느려지는 것처럼
보이는 영역이 생성됩니다.
이제 물체가 사건의 지평선을 넘으면
물체에 무슨 일이
일어나는지 생각해 봅시다.
블랙홀에 진입하면서 물체는 강렬한 중력을
경험하게 되고 이로 인해
블랙홀 중심의 특이점을 향해
가속됩니다.
특이점은 시공간의 곡률이 무한하고
우리가 알고 있는 물리 법칙이
무너지는 지점입니다.
물체가 사건의 지평선을 넘어가면 사실상
외부 우주에서 사라지게 됩니다.
그것은 특이점을 향해 계속 가속될 것이며
멀리 있는 관찰자에게는 블랙홀 속으로
사라진 것처럼 보일 것입니다.
실제로 물체는 블랙홀의 강렬한 중력을
계속해서 경험하게 될 것이며 외부 우주에
비해 시간이 계속 느려질 것입니다.
요약하면 블랙홀의 사건의 지평선에서 물체가 멈추는 것처럼
보이는 이유는 블랙홀의 강력한 중력에
의한 것으로 이로 인해 시공간이 휘어지고
물체의 시간이 느려지게 됩니다.
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안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
블랙홀로 빨려 들어가는 사람은 사건 지평선에 다가갈수록 시간 지연으로 인해 점점 더 느리게 움직이는 것처럼 보입니다. 빛조차 탈출할 수 없는 블랙홀의 강력한 중력은 시간 흐름까지 휘어버리기 때문입니다. 사건 지평선에 도달하면 시간 흐름은 완전히 멈춰버리고, 외부 관찰자는 낙하하는 사람이 영원히 멈춰 있는 것처럼 보게 됩니다. 하지만 블랙홀 내부에서 시간이 어떻게 흐르는지는 아직까지 밝혀지지 않았습니다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
사건의 지평선은 일반 상대성 이론에서 예측된 개념으로 내부에서 일어난 사건이 외부에 아무 영향도 미치지 않게 되는 경계면을 가리키는데요 지평선 안에서 일어나는 사건에 대해 지평선 밖에서는 어떠한 정보도 감지할 수 없기 때문에 붙여진 이름이라고 합니다. 블랙홀 너머는 어떤 빛도 정보도 예측을 할 수 없기 때문입니다
