문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 블랙홀 (문단 편집) == 연구 역사 == 고전 역학 시대에 이미 블랙홀과 유사한 개념이 존재했다. 1783년 영국의 천문학자 [[존 미첼]]은 뉴턴이 발표한 중력 이론에 입각해 [[탈출 속도]]가 빛보다 빠른 천체에 대해 논하였다. 이것이 바로 "어두운 별(Dark star)"로, 말 그대로 '''빛을 내지 않는 별'''이라는 의미를 갖고 있었다.[* [[존 미첼]]은 <왕립학회 회보Philosophical Transactions of the Royal Society>에 다음과 같은 글을 게재했다. "밀도가 태양과 같으면서 반지름이 태양의 500배인 천체가 있다고 가정하자. 무한히 높은 곳에서 이 천체를 향해 물건을 떨어뜨리면 표면에 도달할 때 물체의 속도는 광속보다 빨라진다. 그러므로 빛이 중력의 영향을 받는다고 가정하면, 이런 천체에서 방출된 빛은 외부로 탈출하지 못하고 지면으로 떨어질 것이다."(미치오 카쿠 저 초공간Hyperspace 김영사 출판사 358p.)] 이러한 개념은 모순적이면서도 이론적으로는 가능하여 이론가들의 관심을 끌었는데 당시 빛은 뉴턴의 영향으로 파동이 아닌 알갱이로 여기는 경향이 강했기 때문이다. 다만, 계산 결과 별의 크기가 터무니없이 작아야 했기 때문에 단순히 유희거리에 속할 뿐이었다. 이후 19세기 초 영에 의해 빛의 파동성이 증명되면서, 이 개념은 학자들의 관심 밖으로 밀려났다. 고전 역학에서 파동은 중력의 영향을 받지 않기 때문이다. 현대적 블랙홀 개념은 [[알베르트 아인슈타인]]의 새로운 중력 이론으로부터 싹텄다. 아인슈타인은 1911년 [[등가 원리]]로부터 빛이 중력장의 영향을 받는다는 것을 이론적으로 예측하였다. 이는 빛이 중력의 영향을 받는다는 1차적인 가정이 아니라 중력이 관성력과 같다는 좀 더 근원적인 가설로부터 따름 정리로 유도한 것이며, 이에 따르면 빛은 파동이건 입자건 무조건 중력의 영향을 받게 된다. 이후 아인슈타인은 자신의 아이디어를 발전시켜 1915년 새로운 중력 이론([[일반 상대성 이론]])을 완성하였고, 1919년 에딩턴의 관측실험에 의해 빛이 중력의 영향을 받는다는 것이 실험적으로 증명되었다. 한편 이론이 발표된 직후 아인슈타인의 새로운 중력 이론에 관심을 가진 [[슈바르츠실트|칼 슈바르츠실트]]가 정적이고 구형 대칭인 슈바르츠실트 해를 유도하였다. 그런데 이 해는 슈바르츠실트 반지름이라는 좌표 특이점(시간이 흐르지 않으며, 공간은 무한대로 늘어난다.)을 예견하며, 이것의 물리적 의미에 대한 물리학계의 긴 논쟁을 불러 일으켰다. 다만 이 반지름이 정상적인 물리학이 적용되는 지점이 아닌 것은 확실했기 때문에, 그 지점에서 일어나는 물리적 현상 자체보다는 천체가 슈바르츠실트 반지름을 노출시킬 정도로 높은 밀도를 가질 수 있느냐에 대한 논쟁으로 바뀌었다. 하지만 당시에는 양자 물리학이 충분히 발달하지 못하여 블랙홀은 커녕 중성자별도 알려지지 않은 상황이었다. 따라서 당시 논의는 막연하게 흘러갈 수밖에 없었다. 1931년대에는 영국에 유학을 하러 와 있던 인도 유학생 [[수브라마니안 찬드라세카르]]가 찬드라세카르 한계({{{-1 [math(1.44M_☉)]}}}) 이상의 질량을 가진 항성은 물리적으로 불안정하다는 것을 증명하였다. 이는 백색왜성의 추가적인 중력 붕괴 가능성을 증명한 것이다. 당시 에딩턴 등은 아직 알려지지 않은 기전이 있을 수 있다며 반대하였고, 이는 부분적으로 맞았다. 1932년에 채드윅에 의해 중성자가 발견되고 나서, 1934년에 바데(Baade)와 츠비키(Zwicky)가 중력 붕괴된 백색왜성이 '''중성자 축퇴압'''으로 인해 중력 붕괴를 막아내고 중성자별이 형성될 수 있다는 것을 이론적으로 증명했다. 하지만 1939년 [[줄리어스 로버트 오펜하이머]]와 스나이더가 블랙홀의 존재, 정확히는 '''블랙홀의 불가피성'''을 이론적으로 증명하고 말았다. 이는 활동을 멈춘, 태양 질량의 3배 이상이 남은 별(TOV 한계)이 어떠한 물리적 매커니즘으로도 중력 붕괴를 저지해낼 수 없음을 보여주었다.[* Oppenheimer, Snyder (1939), "On Continued Gravitational Contraction" [[https://journals.aps.org/pr/pdf/10.1103/PhysRev.56.455|#]]] 이로써, 블랙홀을 상상의 영역에서 과학의 영역로 끌어낼 수 있었다. 이 때가 블랙홀의 실질적 출발점이라고 볼 수 있다. 존 미첼은 탈출속도 개념을 통해 고전적인 블랙홀 개념을, 슈바르츠실트는 아인슈타인의 시공간을 통해 현대적인 블랙홀 개념을 유추했다. 그러나 이 둘은 어떠한 방법으로 블랙홀이 만들어질 수 있는지, 혹은 그것이 가능한지 설명하지 않았다. 실제로, 고전 역학 안에서는 블랙홀을 개념적으로는 상상할 수 있으나 이론적으로는 만들 수 있는 방법이 없었다. 이러한 상황에서 오펜하이머는 블랙홀이 만들어질 수 있는 조건을 최초로 밝혀내는 업적을 남긴다. 하지만 오펜하이머 이후로도 실제로 관측 증거가 나오기 전까지 블랙홀이 실제로 존재할 수 있느냐에 관한 논쟁은 끊임없이 지속되었다. 참고로 오펜하이머가 논문을 내기 고작 한 달 전 아인슈타인은 완전한 중력 붕괴가 불가능함을 이론적으로 보이려고 시도한 논문[* A. Einstein (1939), "On a Stationary System with Spherical Symmetry Consisting of Many Gravitating Mass" [[http://old.phys.huji.ac.il/~barak_kol/Courses/Black-holes/reading-papers/Einstein1939.pdf|#]]]을 제출한 적도 있다. 지지부진하던 블랙홀 연구가 큰 진전이 있었던 것은 1960~70년대인데, 1963년 로이 패트릭 커가 계산한 커 블랙홀, 그리고 펜로즈가 마련한 강력한 수학적 도구가 된 기하학이 그것이다. 1972년에는 베켄스타인이 블랙홀에도 [[열역학 제2법칙]]이 적용된다는 것[* 블랙홀의 [[엔트로피]]는 [[사건의 지평선]]의 표면적에 비례한다. [[호킹 복사]]에서 블랙홀의 복사 온도는 질량에 반비례한다는 것도 여기서 유도된다. 또한 블랙홀이 쪼개진다거나 블랙홀에 들어갔던 물체가 나온다거나 하는 일이 [[열역학 제2법칙]]에 어긋난다는 것 또한 유도된다.]을 수학적으로 증명하였으며 더 나아가 블랙홀 열역학이 탄생하였다. 이것으로부터 새로운 결론을 도출한 것이 '블랙홀도 증발한다'는 내용을 담은 [[스티븐 호킹]]의 [[호킹 복사]] 이론이다. ||{{{#!wiki style="margin: -5px -10px" [[파일:external/1f02e6ed0a9a7da56f344db0c1d47fbc51830edc08b0575b4494c096902c2698.jpg|width=100%]]}}}||{{{#!wiki style="margin: -5px -10px" [[파일:백조자리 X-1(상상화).jpg|width=100%]]}}}|| || 백조자리 X-1(Cygnus X-1)의 X레이 사진 || 가까이에서 본 상상도 || 천문 관측에서 처음 블랙홀이라고 증명된 최초의 대상은 [[백조자리 X-1]]이다. 백조자리의 목 부분에 있는 에타 별 근처에 있다. 이 블랙홀을 두고 스티븐 호킹과 [[킵 손]]이 블랙홀의 여부를 두고 내기를 했다. 킵 손은 블랙홀이 맞다에, 호킹은 아니다에 걸었는데 결과는 킵 손의 승리. 내기 상품은 상대 국가의 '빨간책'. 결국 호킹은 킵 손에게 '[[펜트하우스]]'를 사 줬다고 한다.[* 호킹 자신의 책에 의하면, 호킹도 블랙홀이 맞다고 생각했으나, 만약 틀릴 경우에 '대신 책을 얻었잖아'라고 위안을 삼을 수 있도록 아니다에 걸었다고 한다. 호킹이 펜트하우스를 사준 것은 맞지만, 호킹이 원한 책은 빨간책이 아니라 영국의 비평잡지인 [[http://www.private-eye.co.uk/|프라이비트 아이(Private Eye)]]였다고 한다.(출처: 시간의 역사 pp.150)]저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기