특강세미나
제목
'세계 물리의 해' 일반대중 강연(4월7일)
과학기술학부 | 2005-04-01 | 조회 1634
본문 내용
□ 제 목 : 블랙홀이 불쑥불쑥
□ 연 사 : 박 석 재 박사(한국천문연구원 블랙홀박사)
□ 일 시 : 2005년 4월 07일(목) 오후 4시
□ 장 소 : 수리과학관 대강의실 525호
□ 내 용 :하늘을 향해 수직으로 돌을 던지면 돌은 높이 올라갔다가 지구의 중력 때문에 땅으로 떨어지게 된다. 더 세게 던지면 돌은 더 높이 올라갔다가 다시 떨어지게 된다. 공기의 저항을 무시할 경우 초속 11.2km 이상으로 던져진 돌은 마침내 지구를 탈출하여 우주 공간으로 나가버린다. 이 속도를 지구 탈출 속도라고 하는데, 박찬호 선수의 강속구도 초속 40m 정도에 불과하다는 점을 고려할 때 얼마나 큰지 실감할 수 있다소총 탄환의 속도도 초속 1km에 불과하므로 하늘을 향해 발사해봐야 '누워서 침 뱉기'가 되어버릴 수밖에 없다.
만일 우리 지구가 점점 작아진다면 위 탈출속도는 점점 더 커져야 한다. 왜냐하면 중력은 지구의 질량은 물론이고 크기에도 관여하기 때문이다. 마침내 지구 반지름이 약 1cm가 되면 탈출속도는 광속, 즉 초속 300,000km에 접근하게 된다. 즉 빛도 탈출할 수 없는, 글자 그대로 블랙홀(black hole)이 되는 것이다! 빛도 빨아들이니 멀리서 보면 검게 보일 것이고 이 세상 모든 물질을 빨아들이는 구멍처럼 보이지 않겠느냐 하는 관점에서 지어진 이름이다. 하지만 블랙홀의 존재에 대해서는 의심스러운 점이 있다. 바로 지구를 반지름 1cm가 되도록 축소시키는 방법이 불가능해 보인다는 점이다. 한반도도 아니고, 아시아 대륙도 아니고, 온 지구를 사람 손톱 크기로 만들어야 한다니 믿는 사람이 없을 수밖에 없었다. 하지만 이는 가능하다. 우리 해는 반지름이 약 3km가 되도록 축소되면 블랙홀이 되는데, 반지름이 10km 남짓한 중성자성이라는 별들이 이미 많이 발견되었다. 이후 천문학자들의 태도는 '그러면 이 우주에 블랙홀이 정말로 있는지 없는지 찾아보자' 하는 방향으로 전환되었다. 블랙홀은 빛을 발하지 않으므로 깜깜한 이 우주에 홀로 돌아다니면 찾아낼 방법이 없다. 하지만 블랙홀이 쌍성을 이루고 있을 경우에는 동반성으로부터 물질을 빨아들이는 과정에서 고에너지를 갖는 X-선이 나오게 되는데, 이것을 이용하면 블랙홀의 존재를 간접적으로 확인할 수 있다. 블랙홀일 수밖에 없는 X-선 천체들은 이미 많이 발견된 상태다. 얼마 전까지만 해도 블랙홀이 무어냐고 물으면 한마디로 '별의 시체다' 하고 대답해서 틀리지 않았다. 하지만 최근에는 여러 은하의 중앙에서 우리 해보다 1백만 배 이상 질량이 큰 블랙홀들이 존재한다는 사실이 차차 밝혀져, 그렇게 대답하는 것은 더 이상 모법답안일 수 없게 되었다. 현재 우주 궤도에 올려져 있는 허블(Hubble), 찬드라(Chandra) 같은 우주 망원경은 여러 은하 중앙에 꼭꼭 숨어 있는 거대한 블랙홀들을 찾아 사냥에 나서고 있다. 사냥 결과는 우리 나라 일간지에도 컬러로 대서특필될 만큼 중요한 것이 되었다. 블랙홀이 최근 세계적으로 다시 활발하게 연구된 배경에는 일반 대중의 깊은 관심도 톡톡히 한 몫을 했는데, 이는 블랙홀이 여러 가지 재미있는 성질을 가지고 있기 때문이다. 예를 들어 블랙홀이 우주 다른 곳에 있는 블랙홀과 연결되면 상식적으로는 불가능한 우주 여행을 짧은 시간 내에 가능하게 만들 수 있다. 이리하여 블랙홀은 이제 SF(과학소설)에도 없어서는 안 될 내용이 되었다.
□ 연 사 : 박 석 재 박사(한국천문연구원 블랙홀박사)
□ 일 시 : 2005년 4월 07일(목) 오후 4시
□ 장 소 : 수리과학관 대강의실 525호
□ 내 용 :하늘을 향해 수직으로 돌을 던지면 돌은 높이 올라갔다가 지구의 중력 때문에 땅으로 떨어지게 된다. 더 세게 던지면 돌은 더 높이 올라갔다가 다시 떨어지게 된다. 공기의 저항을 무시할 경우 초속 11.2km 이상으로 던져진 돌은 마침내 지구를 탈출하여 우주 공간으로 나가버린다. 이 속도를 지구 탈출 속도라고 하는데, 박찬호 선수의 강속구도 초속 40m 정도에 불과하다는 점을 고려할 때 얼마나 큰지 실감할 수 있다소총 탄환의 속도도 초속 1km에 불과하므로 하늘을 향해 발사해봐야 '누워서 침 뱉기'가 되어버릴 수밖에 없다.
만일 우리 지구가 점점 작아진다면 위 탈출속도는 점점 더 커져야 한다. 왜냐하면 중력은 지구의 질량은 물론이고 크기에도 관여하기 때문이다. 마침내 지구 반지름이 약 1cm가 되면 탈출속도는 광속, 즉 초속 300,000km에 접근하게 된다. 즉 빛도 탈출할 수 없는, 글자 그대로 블랙홀(black hole)이 되는 것이다! 빛도 빨아들이니 멀리서 보면 검게 보일 것이고 이 세상 모든 물질을 빨아들이는 구멍처럼 보이지 않겠느냐 하는 관점에서 지어진 이름이다. 하지만 블랙홀의 존재에 대해서는 의심스러운 점이 있다. 바로 지구를 반지름 1cm가 되도록 축소시키는 방법이 불가능해 보인다는 점이다. 한반도도 아니고, 아시아 대륙도 아니고, 온 지구를 사람 손톱 크기로 만들어야 한다니 믿는 사람이 없을 수밖에 없었다. 하지만 이는 가능하다. 우리 해는 반지름이 약 3km가 되도록 축소되면 블랙홀이 되는데, 반지름이 10km 남짓한 중성자성이라는 별들이 이미 많이 발견되었다. 이후 천문학자들의 태도는 '그러면 이 우주에 블랙홀이 정말로 있는지 없는지 찾아보자' 하는 방향으로 전환되었다. 블랙홀은 빛을 발하지 않으므로 깜깜한 이 우주에 홀로 돌아다니면 찾아낼 방법이 없다. 하지만 블랙홀이 쌍성을 이루고 있을 경우에는 동반성으로부터 물질을 빨아들이는 과정에서 고에너지를 갖는 X-선이 나오게 되는데, 이것을 이용하면 블랙홀의 존재를 간접적으로 확인할 수 있다. 블랙홀일 수밖에 없는 X-선 천체들은 이미 많이 발견된 상태다. 얼마 전까지만 해도 블랙홀이 무어냐고 물으면 한마디로 '별의 시체다' 하고 대답해서 틀리지 않았다. 하지만 최근에는 여러 은하의 중앙에서 우리 해보다 1백만 배 이상 질량이 큰 블랙홀들이 존재한다는 사실이 차차 밝혀져, 그렇게 대답하는 것은 더 이상 모법답안일 수 없게 되었다. 현재 우주 궤도에 올려져 있는 허블(Hubble), 찬드라(Chandra) 같은 우주 망원경은 여러 은하 중앙에 꼭꼭 숨어 있는 거대한 블랙홀들을 찾아 사냥에 나서고 있다. 사냥 결과는 우리 나라 일간지에도 컬러로 대서특필될 만큼 중요한 것이 되었다. 블랙홀이 최근 세계적으로 다시 활발하게 연구된 배경에는 일반 대중의 깊은 관심도 톡톡히 한 몫을 했는데, 이는 블랙홀이 여러 가지 재미있는 성질을 가지고 있기 때문이다. 예를 들어 블랙홀이 우주 다른 곳에 있는 블랙홀과 연결되면 상식적으로는 불가능한 우주 여행을 짧은 시간 내에 가능하게 만들 수 있다. 이리하여 블랙홀은 이제 SF(과학소설)에도 없어서는 안 될 내용이 되었다.
이 페이지에 대한 의견을 주세요