당황스러운 일: 우주의 모든 것은 증발할 것이다

Jun 13, 2023

과학자들은 블랙홀에서 나오는 것으로 생각되는 방사선이 블랙홀에만 국한되지 않을 수도 있다고 믿습니다.

호킹 복사라고 불리는 이는 입자-반입자 쌍을 생성하는 양자장과 블랙홀 내 사건 지평선의 강렬한 중력이 이러한 쌍을 분리시키는 결과입니다.

최근 이론적 연구에서는 호킹에게 사건의 지평선이 필요하지 않을 수도 있지만 충분히 큰 중력 우물에 의해 생성될 수 있다고 주장합니다.

먼 미래, 태양이 죽고 지구가 멸망하는 날이 지나면 모든 것이 증발해 버릴 것입니다. 우리가 아는 모든 것, 우리가 본 모든 것이 아닙니다. 그것은 우리와 아무 관련이 없습니다. 우주는 '쾅' 소리와 함께 시작됐다가 훌쩍이는 소리와 함께 사라진다.

적어도 그것은 네덜란드 Radboud 대학의 연구자 그룹이 제안한 것입니다. 새로운 연구에서 연구자들은 호킹 복사라고 불리는 블랙홀에서 생성되는 복사 유형 뒤에 숨은 메커니즘의 일부를 조사한 결과 그것이 우리가 생각했던 것보다 더 편재할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

호킹 방사선은 재미있는 것입니다. 1974년 스티븐 호킹이 예측한 이 현상에는 고전 중력 이론과 양자물리학 이론의 약간의 융합이 필요합니다. 이러한 유형의 방사선은 전기장이 다른 양자장과 상호 작용하여 입자와 반입자의 자발적인 생성을 유발할 때 발생합니다.

반입자는 역입자와 같습니다. 모든 유형의 입자에는 동일하고 반대되는 반입자가 있습니다. 다행스럽게도 입자의 수는 반입자의 수보다 훨씬 많습니다. 이유는 모르겠지만 좋은 소식이네요. 만약 같은 수의 입자와 반입자가 있다면 아무것도 존재하지 않을 것입니다. 반대측은 서로를 취소합니다.

대부분의 자발적인 쌍 생성 사례에서 입자와 반입자는 바로 그 일을 합니다. 즉, 아무것도 남지 않도록 서로를 소멸시킵니다. 그러나 때로는 블랙홀의 중력이 충분히 강해서 쌍의 절반을 서로 분리할 수 있을 만큼 끌어당기는 경우도 있습니다. 하나는 사건의 지평선을 지나 블랙홀로 끌려가고, 다른 하나는 방사선인 호킹 방사선으로 밀려나갑니다.

결국, 호킹에 따르면, 이 방사선 중 충분한 양이 블랙홀에서 날아가서 거대한 중력 우물이 증발하여 존재하지 않게 될 것이라고 합니다. 증기가 고갈되는 토네이도처럼 블랙홀도 휙휙 사라져 버릴 것입니다.

하지만 입자와 반입자를 제때에 분리해 존재를 유지하는 것은 쉽지 않습니다. 오랫동안 과학자들은 블랙홀 사건의 지평선을 나누는 선이 자연적으로 생성된 쌍을 분리하여 복사를 생성할 수 있는 유일한 방법이라고 믿었습니다.

그러나 이 새로운 연구에 따르면 그것은 사실이 아닙니다. 충분히 큰 중력 우물은 쌍을 생성하고 분할하여 자체 호킹 복사를 생성하여 용해될 수 있습니다. 조석력으로 알려진 시공간과 상호작용하는 이러한 큰 물체에 의해 생성되는 단거리 중력은 명백히 사건의 지평선 작업을 수행하기에 충분합니다.

이번 연구의 저자 중 한 명인 하이노 팔케(Heino Falcke)는 보도 자료에서 “이것은 죽은 별의 잔해나 우주의 다른 큰 물체와 같이 사건의 지평선이 없는 물체도 이런 종류의 방사선을 가지고 있다는 것을 의미합니다.”라고 말했습니다. "그리고 아주 오랜 시간이 지나면 우주의 모든 것이 결국 블랙홀처럼 증발하게 될 것입니다. 이것은 호킹 복사에 대한 우리의 이해뿐만 아니라 우주와 미래에 대한 우리의 견해도 변화시킵니다."

자, 이것은 모두 여전히 매우 이론적입니다. 블랙홀은 여전히 ​​매우 신비한 물체이며, 양자 세계에 대한 완전한 규칙집도 아직 없습니다. 그러나 이 제안이 후속 조사를 통해 확인될 수 있다면 "우주와 그 미래에 대한 우리의 관점"을 바꿔야 한다는 팔케의 주장은 틀리지 않을 것입니다. 실제로 Bang이 아니라 Wwwper입니다.

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