블랙홀의 사건의 지평선을 5분만에 이해해보자

가수 윤하의 '사건의 지평선' 노래가 엄청난 대중적 인기를 끌면서 과학계에서는 매우 고마워하고있습니다.

사건의 지평선이라는 용어가 물리학, 천문학 분야의 '블랙홀'에서 나온 용어이기 때문입니다.

오늘은 사건의 지평선이라는 용어에 대해 어떠한 수식 없이

문과, 이과를 떠나서 누구나 쉽게 접근할 수 있도록 짧고 간단하게 이야기해보려 합니다.

블랙홀

블랙홀과 사건의 지평선은 매우 밀접하게 연관되어 있습니다.

왜냐하면... 사건의 지평선 너머를 블랙홀로 정의하기 때문인데요,,

블랙홀은 아마 대부분의 사람들이 수도없이 많이 들어본 용어일 것입니다.

'모든 것을 흡수하는 구멍' 정도로 알고계시는 분들이 많을 텐데요, 사실 거의 맞는 말입니다.

과학적으로 블랙홀은 '중력이 너무 커서 빛조차도 빠져나갈 수 없는 천체'를 말합니다.

무려 1789년, 영국의 존 미첼과 프랑스의 수학자 라플라스에 의해 상상으로 태어난 이 존재는 아주 오랫동안 이론상으로만 존재해 오다가 아인슈타인에 의해 이론적으로 입증되었고,

2019년 4월 10일. 블랙홀의 그림자를 촬영에 성공하면서 그 존재를 확실히 입증하게 되었습니다.

대중적으로 인기를 끌었던 영화 '인터스텔라' 에서는 블랙홀을 영상으로 표현하면서 과학덕후들에게 감동을 주었습니다.

(이걸 아이맥스에서 보지 못한게 한으로 남아있네요ㅜㅜ)

실제로 블랙홀에 사람이 들어가게 되면 어떤 일이 발생하는지는 그 누구도 알 수 없으며, 과학자들 사이에서도 의견이 분분하다고 합니다. 높은 압력으로 바로 사라지느냐 갈기갈기 찢어지느냐 등등.. 많은 의견들이 있다고 하네요.

인터스텔라 영화에서는 다른 차원으로 이동하면서 가족을 만나게 되지만 실제로는 살아서 나올 수 없겠죠..

블랙홀이 왜 생기는지에 대해서는 이 글의 범위를 벗어나므로 다음에 천문학에 대해 다룰 때 다시 상세하게 작성해보도록 하겠습니다

블랙홀 주변의 극도로 강력한 중력에 의해 빛조차도 흡수되어 버리는데, 빛조차 다시 나올 수 없기 때문에 우리는 여기서 일어나는 현상들을 관측하는 것이 불가능하여 '사건의 지평선' 이라는 용어가 탄생한 것입니다.

아인슈타인의 상대성 이론에 따르면 빛보다 빠른 물체는 존재하지 않기 때문에 빛조차도 빨려들어가는 사건의 지평선 내부에서 일어나는 현상에 대해서는 우리가 알아낼 수 있는 정보가 없습니다.

이렇게 아무것도 알아낼 수 없음에도 불구하고 과학자들의 호기심은 끝이 없습니다.

눈으로 볼 수 없다 하더라도 블랙홀 내부에서의 시간은 어떻게 흘러가는지, 무엇이 보일 것인지에 대해 계속 연구를 하고 있고 그 덕분에 우리는 SF적인 시각으로 가상의 우주를 탐험해볼 수 있습니다.

아래는 블랙홀로 자유낙하를 하게 될 때 보게되는 현상을 시각적으로 보여주는 영상이 있어서 공유해 봅니다.

관측도 안되고, 무슨 일이 일어나는지 정의할 방법도 없고, 그렇다면 블랙홀을 도대체 왜 연구하는 거죠?

이런 질문에 있어서 과학자마다 연구의 이유는 다양할 것이라고 생각합니다.

누군가는 정말 단순히 '궁금해서' 연구할 수도 있구요,

누군가는 천문학이 재미있는데 연구하면 돈도 받으니까 할 수도 있는 것이고

누군가는 이러한 연구를 통해 인류의 과학 발전에 이바지하겠다는 사명감이 있을 수도 있죠.

과학 분야의 시각으로 바라보면, 블랙홀은 중력이 어떻게 작용하는지를 연구하는데 매우 중요한 존재입니다.

별이 어떻게 탄생하고 사라지는지, 중력이 어떻게 작용하는지와 중력파의 존재. 그리고 우주의 전반적인 연구에 반드시 필요한데, 우주를 연구한다는 것은 우주 탐사를 목적으로 하기도 하지만 우리의 삶에도 알게모르게 직접적인 영향을 미치기도 합니다.

상대성 이론을 적용한 GPS가 대표적이라고 생각하구요, 자연재해와 기후변화를 예측하고 예방하는 데 중요한 역할을 하기도 하며 인류의 역사와 미래에 대한 통찰력을 주기도 합니다.

블랙홀과 사건의 지평선은 아직까지 인류에게 미스터리한 부분이 많습니다.

블랙홀의 존재를 알게된 것도 얼마 되지 않았고 블랙홀을 관측에 성공한 것 또한 매우 최근의 일입니다.

지금도 과학계에서는 우주의 신비를 밝혀내기 위해 수많은 연구를 하고 있고, 우리가 모르는 사이에 계속해서 새로운 이론들이 등장하고 있습니다.

언젠가는 우리가 알고있는 내용들이 전부 틀렸다며 새로운 사실이 밝혀지는 날이 올지도 모릅니다.

우주는 늘, 신비롭네요