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물리

블랙홀 개념이 미첼/라플라스의 dark star에서 일반상대론적 black hole로 어떻게 바뀌었는지

1. 출발점 : 미첼과 라플라스의 dark star

존 미첼은 뉴턴 역학의 탈출속도 개념을 밀어붙여 질량이 충분히 크고 반지름이 충분히 작은 별이라면 표면 탈출속도가 빛의 속도 이상이 되어 빛이 빠져나오지 못할 수 있다는 생각을 제시 - dark star

강한 중력을 가진 천체의 개념, 아직 시공간 구조의 개념은 아니다.

 

2. 왜 dark star 는 현대 블랙홀과 같지 않은가

dark star 에는 아직 event horion 이라는 개념이 없다. 또한 빛이 못 나온다는 말도, 탈출속도 논리로 이해된다.

반면 일반상대론적 블랙혹은 밖으로 나가는 미래 방향 자체가 없다라고 해석한다.

 

3. 전환점: 일반상대론과 슈바르츠실트 해

일반상대론이 나온 뒤, 이 해를 구하면서 상황이 바뀜, 이는 비회전 블랙홀의 기본 모델인, Schwarzchild 의 해

이 해에 나타는 특이한 반지름에서 무슨 일이 벌어지는지가 충분히 이해되지 않았음, 블랙혹의 개념은 이 해의 의미를 해석하느 ㄴ과정에서 정리되었다.

 

4. 핵심 변화 : 무거운 별에서 인과 구조로

일반상대론적 black hole 의 중심 질문은, 이 시공간 영역에서 바깥 무한대로 이어지는 미래 지향 광선이 존재하는가 이다. 

즉 초점이 힘과 속도에서 인과 구조와 지오데식 구조로 이동한 것이다.

현대적 블랙혹은 천체의 표면 성질로 정의되지 않는다. 

본질적으로 사건지평선으로 둘러싸인 시공간 영역이며, 그 안에서는 빛조차 외부로 정보를 전달할 수 없다. 

이 정의 관측 이미지보다 먼저, 일반상대론 내부에서 정교해졌다.

 

5. 1930년대 : 실제로 생길 수 있는가가 문제로 바뀜

 

6. 이름의 정착 : black  hole