지금이야 다들 인정하는 블랙홀이지만
무려 상대성이론을 발견해 낸
아인슈타인은
블랙홀이 이론상으로 존재 불가능하며
현실에서도 존재하지 않을거라 예측했다
하지만 이러한 그의 예측은 크게 빗나갔는데
그가 왜 이런 생각을 하게 되었는지
설명해드림
여기 중성자별이 있다
중성자성은 밀도가 엄청 높다
왜냐하면
초신성이 터지기 직전
핵융합이 끝난 항성에서는
항성의 모든 성분이 중력에 의해
중심의 핵을 향해 떨어짐
그 속도는 가히 광속의 1/3까지 올라감
그중 별 핵에 있는 철 원자는
항성의 모든 질량을 받아내기 위해
압축된다
이때 철 원소 주변을 돌고 있던 전자는 압축되어
원자핵에 달라붙음
그러면 양성자가 전자를 포획해서
양성자는 중성자로 변환됨
이렇게 중성자가 생성됨
철은 압축되어 작아지지만
중성자는 더 이상 작아지지 않음
이 딱딱한 중성자에
맞고 튕겨져간 물질들은 충격파를 발생시키고
별은 대폭발을 함
이렇게 해서 중성자만 남은 중성자성이 탄생함
근데 왜 중성자는 더이상 작아지지 않는 것일까?
그건 바로 '축퇴압' 때문임
세상에는 기본적으로 두개의 입자가 있음
물질에 관여하는 페르미 입자와
힘에 관여하는 보스입자가 있음
보스입자는 양자장을 통상의 수치 혹은 수치의 백터로 기술 할 수 있음
한편 페르미 입자는
2승 하면 0이 되는 특수한 수로 기술한다
2승 하면 0이 되는 수를
반가환수 또는 그라스만 수라고 부른다
보스 입자는 통상의 수로 기술하기 때문에
입자를 같은 위치에 두어도 계산할 수 있음
예를 들면 x입자를 같은 위치에 두면 x^2이라고 표현할 수 있음
반면 페르미 입자는 같은 위치에 두면 0 되어서
계산할 수 없다
그말인즉슨
페르미 입자는 같은 상태로 같은 장소에 존재할 수 없다는 뜻이다
이게 파울리의 배타원리라는 것임
이래서 우리는 사과를 통과하지 않고 잡을 수 있는것이다
좀 어려운거 같아서
좀더 직관적인 방법으로 설명하겠음
여기 기차가 있음
여기서 기차는 위상공간이고
기차의 의자 하나에는 페르미 입자가 반드시 하나밖에 앉을 수 밖에 없음
하지만 위상공간은 좀 특수한 공간이라 운동량이 다르면 위치가 똑같더라도 다른 좌석이 존재함
어쨋든 페르미 입자
그러니깐 전자와 양성자 중성자들은 한 좌석에 한 입자만 있을 수 있다는 이야기임
그렇게 만석이 되면 기차라는 위상공간에는
더이상 입자가 들어올 수 없음
즉 1좌석=1입자
그러면 중성자별은 어떨까?
중성자별은 중성자로 꽉꽉 차있음
따라서 준비된 좌석은 만석상태임
이 상태에선 단 하나의 중성자라도 빈 자리가 없으니깐 떨어져 나가버림
파울리의 배타원리는 이 한 좌석에 두 입자가 앉는걸 명백하게 금지하고 있기 때문임
이걸 축퇴압이라고 하며
중성자성을 더 이상 압축할 수 없게 만들 수 없는 이유다
근데 여기서 블랙홀이 등장함
블랙홀은 중성자성을 더 압축하면 탄생함
하지만 파울리의 배타원리는
이것을 절대 금지함
그럼 어떻게 블랙홀을 만들면 될까?
노을아 내일까지 중성자별을 압축해 오렴
거기서 또 등장하는게 하이젠베르크의 불확정성의 원리임
이걸 한마디로 정리하자면
입자의 위치와 운동을 동시에 관측할 수 없다는 것임
이걸 아까 축퇴압에 적용해 보겠음
기차의 모든 좌석에는 중성자들이 들어간 상태임
하지만 하이젠베르크의 불확정성의 원리에 의해
좌석의 수가 변동함
예를 들어 입자의 운동을 정확히 관찰하면 관찰 할 수록
위치적 좌석의 수가 늘어난다
반대로 입자의 위치를 정확히 관찰 할 수록
운동적 좌석의 수가 늘어남
중성자성의 중성자는 서로 움직일 수 없을정도로 꽉 채워져 있음
이를 다른 말로 표현하면
중성자의 위치를 매우 정확히 관측하고 있다는 이야기임
중성자의 위치를 높은 레벨로 관측하고 있기 때문에
입자가 취할 수 있는 운동의 폭은 매우 커짐
그렇다
운동적 좌석의 수가 매우 많이 늘어나는 상황이 되어버림
그래서 중성자를 추가하면 추가할수록
더욱 중성자의 위치를 더 정확히 관측하고 있다는 이야기가 되어버려
운동적 좌석의 수는 더더욱 증가하고 증가한 좌석에는
중성자가 들어가기 충분함
이것이 바로 파울리의 배타원리를 어기지 않고
중성자성을 압축하는 방법임
중성자별은 위치적 좌석과 운동적 좌석 모두 만석이여서
더이상 중성자가 들어갈 수 없다
보통 이상태에서 물질을 추가하면
추가된 체적만큼 중성자별의 체적이 증가함
중성자별은 조금 커지겠지만
하지만 실제로는 반대의 현상이 일어남
중성자성에 물질을 추가하면 중성자의 위치가 보다 정확하게 관측되므로
운동적 공간 즉 좌석의 수가 증가함
이 좌석에 중성자가 들어감으로 인해
물질을 공급하면 공급할수록
중성자별의 체적은 축퇴압을 넘어 점점 작아진다
이렇게 되면 중성자성의 중심에서 기묘한 현상이 발생함
중성자별의 중심의 밀도가 매우 높기 때문에
사건의 지평선이 나타남
그러나 이 단계에서는 사건에 지평선을 볼 수 없음
지평선이 중성자별 내부에 있기 때문임
이 중성자별에 물질을 계속 추가하면
중성자별은 계속 작아지고
사건의 지평선은 계속 커진다
그리고 결국 사건의 지평선이 중성자별의 표면을 삼켜버리고
이제 중성자별은 블랙홀이 되었음
그렇게 윤하의 벨트는 터진것이다
이과새끼들은 양심이 없어 어디가 쉽게야
쉽...게?
관측이라는 용어부터 재정의.. 아니, 정상화 해야 하잖아 리슝좍아!
지하철 여캐짤 개꼴린다
그렇게 윤하의 벨트는 터진것이다
쉽...게?
중성자별이 암흑마력으로 타락해서 서큐버스 블랙홀이 됐다고?
관측이란게 상호작용인건가요 ?
초끈이론까지 접근을 해야할걸???
엥
그렇게 이해하면 편함 굳이 인격적인 관측한다 그런게 아니라 입자간에 상호작용했다 그런 식으로
이과새끼들은 양심이 없어 어디가 쉽게야
지하철 여캐짤 개꼴린다
개쉽네 통일장 이론 완성하고 올께!
아 이해했어.
이런 씨봉탱 대체 뭐라는겨!
관측이라는 용어부터 재정의.. 아니, 정상화 해야 하잖아 리슝좍아!
아하! 완전히 이해했어!
보고나니 작년에 잠깐 흥했던 lk99 생각나네 그것도 분자 구조상으로 전자의 위치를 제한해서 운동량을 키우는 방식으로 자유전자를 만들 수 있다는 가설을 근거로 한거라던데 결과적으론 아니었지만
아 전부 이해했어. 이해가 쏙쏙 되잖아
이과도 모르겠다
린트어로 말해 짜샤!!!
상대론 이론은 이해하기도 어렵지만 어느정도 이해해도 과연 광속이 존재 한다고 해도 시간에 영향을 준다는건 역시 납득이 안되
이해납득이 안돼도 실제로 그런걸...
그래 축퇴포는 멋지지
항상 저 관측이 뭔가 이해가 안간단 말이지. 양자역학도 그렇고
그럼 중성자를 끌어낼 방도만 있다면 블랙홀을 없앨 수 있나!
너 사건의 지평선 안으로 손 집어 넣다 뺄 수 있어?
시공간이 존재치 않는 비우주 상태를 만들어야겠네
자 중성자 타세요
뭐래는겨
쉽게...?
이해가 쏙쏙되잖아 블슝좍아
이짤 도리점
위자드의 괴인 생각나네 원주인 배를 가르고 등장하는
비유하자면 식당 사장이 레시피를 알려주는데도 손님이 같은 요리를 못만들고 있다는거임~
양자역학에서도 그렇고 관측이란 개념이 진짜 이해가 안 돼.....
게임적으로 얘기하면 글리치 같은 거지 뭐 수학적으로 존재하면 나중에 다 발견되더라 ㅋㅋ
이과 죽어
물질을 추가할수록 작아진다니. 나에겐 좀 부러운 얘기인걸 꿀꿀
그러니까 좌석에 사람들이 앉아있으니까 꽉 찬줄 알았는데 자세히 보니 몇사람이 다리 벌리고 조금씩 자리를 더 먹고있는걸 찾아내는게 중성자의 위치적 관찰이고 짝다리 짚고 서있는걸 찾아내는게 운동적 관찰이라 점점 자리가 늘어나서 사람을 더 집어넣는게 블랙홀 발생 원리라는 뜻인가...
이정도면 쉽게 설명한거지
아인슈타인의 치명적 실수래서 마누라 두들겨 팬건줄 알았는데
이런거 보면 세상이란게 우리의 상식보다 훨씬 기괴막측하게 돌아간다는 걸 느낌
뭔말인지 알거 같으면서 모르겠네. 이건 내 상상력이 비루해서인가...