블랙홀 20, 블랙 홀 정보의 역설

이 모든 것에서 생기는 한가지 의문은 블랙 홀에 떨어진 물질에 저장된 정보에 무슨 일이 일어나는가 하는 것이다. 한 사상의 학교는 블랙 홀이 나중에 증발하더라도 이 정보는 영원히 사라진다고 주장한다. 또 다른 관점은 그 정보가 손실되지 않는다고 주장한다. 블랙 홀이 증발하기 때문에, 이 주장은 블랙 홀에 떨어진 원래 물질에 포함된 정보가 블랙 홀의 방사선에 어떻게든 저장되어야 한다는 것입니다. 따라서 블랙 홀에서 모든 호킹의 방사능을 분석하고 그것을 완전히 이해할 수 있다면 블랙 홀에 원래 떨어졌던 모든 물질의 세부 사항을 재구성할 수 있을 것이다. 한편으로는 스티븐 호킹과 키프 소린 사이에 유명한 내기가 있었습니다. 다른 한편으로는 존 프레 스켈이 이 문제에 대해서요. Thorne과 Hawking은 기존의 입장을 취했고 Preskill은 후자를 맡았다. 그 합의는 패자가 승자의 선택에 대한 백과 사전으로 승리자에게 보상한다는 것이었다. 2004년에 호킹은 자신이 양보한 블랙 홀에서 나온 방사선에 정보가 전달될 수 있다는 생각에 충분히 설득되었다. 

이러한 독창적인 이론적 추측에도 불구하고 블랙 홀에서 방출되는 일반적인 호킹의 방사능도 아직 관찰되지 않았다고 말할 가치가 있다. 물리학의 역사는 오래 되고 기발하지만 결국에는 잘못된 이론들의 유물들로 흩어져 있다. 실험과 관찰은 종종 예상치 못한 결과를 가져오는데 놀랍도록 효과적이었다. 실제로, 아마 아무도 블랙 홀의 첫번째 원칙에서 예측하지 못 했을 극적인 현상의 관찰이 나타났다. 희미한 호킹의 방사능이 관찰되지 않은 이유 중 하나는 우리가 알고 있는 많은 블랙 홀들이 우주에서 가장 밝은 물체들의 중심에 있기 때문입니다. 그리고 이 블랙 홀들은 너무 거대합니다. 이러한 물체는 6장과 8장에서 검토한 완전히 다른 이유로 인해 매우 밝습니다.

블랙 홀의 무게는 어떻게 됩니까?

태양, 주변을 도는 행성들은 왜성들, 소행성들 그리고 혜성들이 함께 태양계를 구성합니다. 태양계는 은하 중심부를 중심으로 은하 디스크 내부를 돌고 있다. 태양계가 은하 디스크를 통과하는 원형 경로를 따라 이동하는 속도는 약 7km/h이며, 은하 중심 주변의 전체 회로를 완성하는 데는 약 2억년이 걸릴 것입니다. 이러한 궤도 운동 외에도, 전체 태양계는 은하면에 수직으로 움직인다. 그것이 보여 주는 움직임의 종류는 은하계의 평형 위치를 향해 태양계를 다시 끌어당기는 회복력을 가진 단순 조화 운동으로 물리학자들에게 잘 알려 져 있다. 현재 우리는 이 평형 지점보다 약 45광년 위에 있습니다. 지금으로부터 약 2100만년 후에 태양계는 은하면 위로 320광년 떨어진 극한 지점에 있을 것이다. 4300만년 후에는 태양계가 은하 중간에 위치할 것입니다. 태양계가 은하 평면의 중심에 있을 때, 지구는 은하의 평면에서 회전하고 있는 태양 광선에 최대의 노출을 겪게 될 것이고, 그것들 사이를 가로지르며 돌아다니게 될 것이다. 태양의 은하계 통과 움직임이 공룡의 대량 멸종의 원인이 될 수 있다는 추측이 있어 왔다. 하지만 이러한 종류의 추측은 확인하거나 반박하기 어렵다. 왜냐하면 이러한 궤도 운동의 기간은 물론 1세기 이상을 사는 경향이 없는 인간 관찰자들에게는 다소 까다로운 것이기 때문이다. 이것은 관측 천문학에서 우리가 합리적인 정확도와 철저함에 대한 천문학적 관측을 해온 몇세기보다 훨씬 더 긴 시간의 변화를 따르고 싶을 때 흔한 문제이다.

하지만, 최소한 관련된 시간 척도가 인간과 망원경의 주의력 범위에 상응한다는 점에서, 은하 내부에 있는 궤도 운동은 측정하기가 훨씬 더 쉽다. 블랙 홀의 맥락에서 특히 흥미로운 것은 은하수의 가장 안쪽 지역에 있는 별들의 궤도 움직임인데, 그것은 "궁수 자리 A*"라고 알려진 하늘의 한 부분에 나타난다. 남반구에서 가장 쉽게 볼 수 있는 이 지역을 보면, 우리 은하로부터 27,000광년 떨어진 우리 은하의 중심을 바라보고 있습니다. 이곳은 특히 인구 밀도가 높은 우주 지역으로, 우리가 은하 중심을 연구하고자 할 때 두가지 문제로 이어집니다. 첫번째는 별들의 공간 밀도가 상대적으로 높고 두번째는 먼지가 많다는 것이다.

첫번째 문제는 고해상도 화상을 가능하게 하는 측정 기술을 사용해야 한다는 것입니다. 즉, 세부적인 세부 사항은 렌즈의 폭이 넓은 렌즈보다 정밀하게 카메라에 나타납니다. 단지 더 큰 망원경을 사용하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 하지만 우리가 망원경을 대기 위의 위성에 올려 놓지 않는 한 불가피하게 지구 대기의 난류를 해소하기 위해 개발되었습니다. 특히 중요한 것은 적응 광학으로 알려진 기술이다. 이 기술은 밝은 별(가이드 별 이라 불림)이 흐릿하게 보이는 것을 관찰하고 망원경의 기본 거울을 변형시켜 다양한 흐릿한 점을 상쇄시켜 줍니다. 관심 있는 하늘 부분에 밝은 별을 사용할 수 없다면 강력한 시준 된 레이저 빔을 비추어 대기 중의 원자들을 자극하고 이로부터 파생된 대기 보정을 유발할 수 있습니다.

두번째 문제는 대량의 먼지가 은하 중심을 향해 존재하는 것인데, 태양의 자외선이 불투명한 곳을 통과하기 어렵기 때문에 먼지를 통해 광학적 빛을 보기 어렵기 때문이다. 이 문제에 대한 해결책은 가시적 파장이 아닌 적외선 파장에서 관찰할 필요가 있다는 것이다.