블랙홀과 사건의 지평선

2023. 1. 19. 18:37과학이 알고 싶다

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블랙홀을 알아가다 보니까 사건의 지평선이라는 단어가 나오는데 이미 윤하의 노래로 알고 있던 단어인데 이

런 뜻이 있는 줄도 몰랐다. 사건의 지평선이란 사상의 지평선이라고도 불리며 일반 상대성 이론에서 그 내부

에 일어난 사건이 외부에 영향을 줄 수 없는 경계면을 의미하는 단어이다. 빛의 속도로 움직이는 입자가 시공

간의 무한대로 탈출할 수 없는 구역의 경계로 한번 갇히면 벗어날 수 없다는 뜻 같다. 사건의 지평선 이벤트 호

라이즌 망원경도 있는데 블랙홀 주변을 관측하기 위해 여러 전파 망원경을 연결 하나의 큰 망원경 배열을 만

드는 국제 협력 프로젝트이자 그 망원경이기도 하다.

 

 

사건의 지평선이란

 

영어로 이벤트 호라이즌, 가장 대표적인 예가 바로 블랙홀의 경계. 블랙홀이라 불리는 이유도 그 너머 빛을 포

함 어떤 정보도 관츨할수도 관측될 수도 없기 때문이다. 일반 상대성 이론의 하나의 경계면으로 슈바르츠실트

해에서 나타나는 경계면으로 어떤 물체가 그 자체의 슈바르츠실트 반지름보다 작게 수축하게 되면 자기 자신

의 사건 지평성을 집어 삼 겨 이렇게 만들어진 물체를 블랙홀이라 부른다.

 

 

사건의 지평선의 크기

 

이 크기를 알기 위해서는 아인슈타인 장방정식 해 중 하나인 슈바르츠실트 해에서 얻어낼 수 있다. 4차원 휘어

진 공간에서의 직선과 물리량들의 관계들을 유도하는 등 복잡한 과정이 필요하다. 태양이 압축도시 블랙홀이

된다면? 약 그 반경은 3km로 지구 질량 정도면 지구가 땅콩만 하게 압축되면 땅콩 크기의 블랙홀이 되는 것.

 

 

우주론적 사건의 지평선

암흑 에너지로 발생하는 우주 팽창에 의해 생기는 우주론적 사건의 지평선. 암흑 에너지로 인해 우주 공간 자

체가 팽창함에 따라 모든 은하는 서로 멀어지고 있고 서로간 거리가 멀수록 멀어지는 속도도 빨라진다. 은하

와 은하 사이 거리가 먼 경우 멀어지는 속도가 광속을 넘게 되면 외부 은하에서 출발한 빛은 물리적으로 지구

에 영원히 도달하지는 못한다. 이를 바로 우주론적 사건의 지평선이라고 한다. 관측가능한 우주의 개념과 우

주론적 사건의 지평선 개념이 다른데 전자란 현재 시점에서 지구에서 볼 수 있는 범위를 말하고 후자보다 훨

씬 거대하다. 지금 우리가 볼 수 있는 외부 은하의 빛은 우리 눈에 도달하기까지 수십억 년의 시간이 흘러 볼

수 있는 것. 우주론적 사건의 지평선은 전자보다 훨씬 크기가 작다. 우주가 팽창함에 따라 점차 더 많은 우주

영역이 사건의 지평선 너머로 사라지고 있다,

 

 

현재는 우주 전체의 약 6%만이 우주론적 사건의 지평선 내에 있다고 한다. 우리가 볼 수 있는 모든 안하는 과

거 정보가 남아있어 당분간 볼 수 있지만 더 이상 정보를 교환할 수 없으며 당장 출발한다해도 영원히 도달할

수 없는 곳이라는 의미다. 약 1500억년이 지나면 대부분이 사건의 지평선 너머로 사라지게 된다고 한다. 언젠

가 광속에 가까운 우주선을 개발해 최대한 많은 외부 은하로 인류를 보내 개척해내야 한다고 한다.

 

 

사건의 지평선과 관련된 영화와 음반

영화 이벤트 호라이즌은 블랙홀 너머의 세계까 지옥 그 자체라는 가설에서 제목을 따왔다. 일반인들의 경우

사건의 지평선이 아닌 시간의 지평선으로 종종 알고 있는데 이는 시간이 멈춘듯한 경계라고 생각하기 때문.

블랙홀을 막연하게 안다면 이렇게 생각할 수도 있을 것 같다.

 

 
이벤트 호라이즌
서기 2040년. 광속보다 빠른속도로 우주를 여행하던 탐사선 '이벤트 호라이즌'호가 실종된다. 7년 후, 숱한 의문을 남긴 채 사라진 이벤트 호라이즌호에서 희미하게 생존 신호를 확인한 미 우주국은 이 우주선에 대한 여러가지 의문점과 생존자 확인을 위해 구조선 '루이스 앤 클락'호를 파견한다. 밀러(Miller: 로렌스 피쉬 본 분)를 리더로 한 이 구조대에는 이벤트 호라이즌호를 직접 제작했던 윌리엄 위어(Weir: 샘 닐 분) 박사도 포함돼 있다. 밀러 선장을 비롯한 루이스 앤 클락호의 대원들은 목적지인 해왕성 궤도에서 이벤트 호라이즌를 발견하고 생명의 흔적이 느껴지지 않는 이 우주선에 올라 수색작업을 벌이지만 이벤트 호라이즌호에는 대원들이 모두 숨진 상태이다. 그런데 수색 작업에 투입된 대원들이 모두 이상한 환영에 시달리게 되고 하나 둘 목숨을 잃는 일이 발생한다. 결국 밀러 선장과 나머지 대원들은 이벤트 호라이즌호가 살아 있다는 가설을 세우게 되고, 또 이 우주선에서 보내온 '리베라데 투테메'라는 라틴어 메시지가 '구해 달라'는 내용이 아니라 사실은 '이 지옥에서 당신들을 구하라'라는 것임을 알아낸다. 이에 밀러 선장은 위어 박사와 남은 대원들에게 철수를 명령한다. 사실 이벤트 호라이즌호는 차원과 차원 사이에 구멍을 뚫어 블랙홀을 만드는 중력구동기에 의해 순간적인 공간 이동을 하는 우주선이었고, 루이스 앤 클락호 대원들이 겪은 이 모든 일들은 아직 알려지지 않은 차원의 우주에서 강력한 힘이 작용했기 때문이었는데...
평점
7.9 (1997.10.03 개봉)
감독
폴 앤더슨
출연
로렌스 피쉬번, 샘 닐, 캐슬린 퀸란, 졸리 리처드슨, 리처드 T. 존스, 잭 노즈워시, 제이슨 아이삭스, 숀 퍼트위, 피터 마링커, 홀리 챈트, 바클레이 라이트, 노아 헌틀리

 

가수 윤하의 앵범에서 타이틀 곡 제목으로도 쓰였다. 전체적으로 우주와 관련된 가사나 제목이 많은데 이별,

잊히는 것에 대해 시간이 멈춘듯한 그 경계에 있다는 가정에서 쓴 것 같다. 

 

 
사건의 지평선
아티스트
윤하 (YOUNHA)
앨범
YOUNHA 6th Album Repackage 'END THEORY : Final Edition'
발매일
1970.01.01

 

 

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