이벤트 지평선
블랙홀 안에 있는 빛조차 밖으로 나갈 수 없습니다. 경계선은 사건의 지평선이라고 한다. 사실, 사건 지평선에 진입한 후 다시 나온 자료나 신호는 없어 미래의 운명을 알 수 없지만 이론적으로는 사건 지평선에 진입하면 "특성"을 만나는 것을 피할 수 없다. 그 특징은 곡선과 같은 다양한 물리적 양이 무한하다는 것이고, 오늘날의 물리적 지식에서 어떤 일이 일어날지 예측하기는 어렵다는 것이다. 블랙홀으로부터 멀리 떨어진 관찰자의 경우, 사건들이 사건의 지평선 가까이 도착하는 데는 무한의 시간이 걸린다. 더 정확히 말하자면, 사건의 지평선이 가까워질수록 신호가 그곳에서 오는 데 더 오래 걸린다. 반면에, 관찰자의 관점에서 보면, 제한된 시간 내에 블랙홀로 자유롭게 떨어지는 것은 사건 경계를 넘어섭니다. 그리고 지평선 밖의 무언가와 내부로 비교하면 큰 차이가 없습니다. 그러나 만약 인간이 사건의 지평선에 접근한다고 가정한다면, 풍력은 생존을 어렵게 만든다. 힘은 블랙홀의 가장 가까운 부분과 가장 먼 부분으로부터 얻는 중력의 차이에 의해 당기는 것이다.
열역학 블랙홀
양자역학적 효과를 고려할 때, 블랙홀은 온도와 엔트로피와 같은 많은 물리적 양을 가진 열역학적 시스템이다. 검은 갑판 블랙홀의 경우 온도는 질량에 반비례하며 엔트로피는 사건 지평선 범위에 비례한다. 즉, 질량의 제곱입니다. 블랙홀을 생성하는 검은 신체 방사선은 호킹 방사선으로 불린다. 무거운 항성의 온도가 낮을수록, 우주에 존재하는 블랙홀의 호킹 방사선이 더 낮아집니다. 블랙홀은 호킹 방사선에 의해 에너지가 방출될 때 더 가벼워지기 때문에 열량이 낮다는 특징이 있다.
블랙홀은 말 그대로 블랙홀을 의미하며, 과학적 표현은 "초강력 중력장이 있는 공간"을 의미한다.블랙홀은 매우 강력한 중력으로 물체를 흡수하는 별입니다. 빠른 빛도 블랙홀 밖으로 나갈 수 없다.
그런 불가사의한 별의 가능성에 대해 처음으로 생각해 본 사람은 영국의 지리학자 존 미첼이다. 1783년 화학자인 카벤디쉬에게 보낸 서한에서 그는 "빛을 피하기에 너무 무거운 물체"의 개념을 설명했다. 그의 생각은 처음에는 별로 관심을 끌지 못했지만, 아인슈타인이 등장하자 그는 관심을 끌기 시작했다. 그리고 많은 학자들의 노력이 이 시간과 공간이 존재한다는 것을 보여줬습니다. 1969년 미국의 유명한 물리학자인 휠러는 이 신비로운 천체를 블랙홀이라고 불렀습니다.
중력장
지구의 중력실입니다. 중력장의 물체는 힘을 끌어내는 중력이다.
존 아치발드 휠러, 1911- 2008년
그는 미국 물리학자의 이름을 블랙홀로 만들었다. 그는 또한 현대 물리학의 두 명인 아인슈타인과 닐스 보어와 함께 일했고, 프린스턴 대학에서 노벨상 수상자 리차드 파인만을 가르쳤다.
블랙홀은 어떻게 생겼을까요?
우주에 있는 모든 별들이 항상 같은 것이 아니라 시작과 끝이 있다. 지구는 46억 년 전에 건설되었고 언젠가는 파괴될 것으로 추정된다. 태양도 마찬가지입니다.
블랙홀은 우주의 거대한 항성이 그의 남은 인생을 지속할 때 발생한다. 다시 말해서, 수명이 다 되면, 거대한 별을 만드는 모든 물질을 방출하여 폭발합니다. 항성이 폭발한 후에도 질량은 변하지 않고 오직 크기만 크게 감소한다. 이때 굴절도는 빛을 피할 수 없는 물체가 되며, 엄청난 중력을 가지고 있기 때문에 빛을 포함한 주변 물질을 흡수한다.
그러나 모든 별들이 블랙홀이 될 수는 없지만 태양의 1.4배 질량이 있는 별들만이 아마도 블랙홀일 것이다. 다시 말해, 이 별들은 중성자 별이라 불리는데, 이것은 원자들이 폭발 후 수축 과정에서 파괴되고 원자핵들만 합쳐지는 것이다. 만약 중성자 항성이 태양의 질량보다 3배나 무거우면 중력은 블랙홀이 됩니다.
초신성 폭발.
중성자를 생성하다
중성자 별들은 초신성이 폭발했던 중심부 근처의 원형에서 발견된다.
사건의 지평선 및 고유성
블랙홀은 아래 그림과 같이 이벤트 범위와 특이성으로 구성된 간단한 구조를 가지고 있다.
블랙홀
"이벤트 지평선"은 블랙홀에서만 볼 수 있는 매우 특이한 시간과 공간이며, 이벤트 지평선이 특정 천체를 중심으로 형성될 때 블랙홀이 되어야 한다.
하지만 수평선이 무엇을 의미할까요? 여기에서 설명하는 사건 지평선은 어떤 사건도 지평선 밖으로 나올 수 없는 일종의 커튼 역할을 하는 경계이다. 행사 지평선 밖에서, 정상적인 기간은 우리가 살고 있는 공간과 유사하지만, 행사 지평선에서의 시간과 공간의 역할은 매우 강하다.
그것의 특징은 중력이 무한하고 공간과 시간이 없다는 것이다.
블랙홀의 상상력.
태양과 같은 큰 별들의 붕괴로 블랙홀은 생겨나고, 태양보다 10배나 무거운 항성이 블랙홀으로 바뀌면 어떻게 크기가 바뀔까요?
태양보다 10배나 무거운 항성이 붕괴되고 블랙홀이 되면 반경은 약 29.6km이다(지구가 붕괴되고 블랙홀이 되면 사건의 지평선은 1cm 미만이 된다).
이 별의 밀도를 계산하면 6×1013g/cm3가 된다. 이것은 상상할 수 없는 양의 물질입니다. 만약 이렇게 좁은 공간에 거대한 조각이 쌓여 있다면, 모든 원자와 심지어 블랙홀 안에 있는 핵까지도 파괴할 것입니다.
이벤트 지평선
탈출 속도가 광속인 지점. 블랙홀의 표면입니다. 블랙홀을 둘러싼 구형의 표면은 빛이 한 번 발생해도 다시 돌아오지 않는다고 믿었다.
고유함
크기가 0이고 밀도와 온도가 무한히 높은 지점이죠. 시간과 공간은 없습니다.
블랙홀
최근 관찰된 회전 검은색 구멍 (커브 검은색 구멍)
블랙홀은 위에서 본 것과 같이 하나의 구조로 나뉘지 않고 기본 구조 및 특성에 따라 네 부분으로 나뉜다. 하지만 블랙홀의 종류가 다르다는 것을 어떻게 알았을까요?
블랙홀의 종류는 시간의 구조와 물질의 분포(에너지) 사이의 관계를 나타내는 중력장 방정식의 해석에서 발견되었다.
아인슈타인의 일반 상대성이론인 중력장 방정식의 해는 결국 블랙홀이라는 것을 의미하며, 이 방정식은 많은 과학자들이 4년 동안 노력한 결과 존재한다고 밝혀졌다. 네 가지 종류의 블랙홀이 있습니다.
다음 표는 블랙홀을 구성하는 물리적 질량의 양이 질량, 회전 및 부하의 세 가지 요소만을 가지고 있음을 보여준다. 하지만 이것은 매우 중요한 것입니다. 왜냐하면 별이 붕괴되고 블랙홀이 형성될 때, 오직 이 세 개의 다른 종류의 별들만이 남아있기 때문입니다.
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