블랙홀 정보 역설 (정보 보존, 호킹복사, 홀로그래픽 원리)블랙홀을 공부하다 처음 정보 역설이라는 개념을 만났을 때, 저는 솔직히 "그래서 뭐가 문제야?"라고 생각했습니다. 블랙홀에 뭔가 빨려 들어가면 그냥 없어지는 것 아닌가 싶었거든요. 그런데 파고들수록 이 문제가 단순한 호기심이 아니라 현대 물리학의 근간을 흔드는 질문이라는 걸 깨달았습니다. 양자역학과 중력이 정면으로 충돌하는 지점, 그게 바로 블랙홀 정보 역설입니다.블랙홀이 정보를 삼키면 무슨 일이 생길까사실 저도 처음에는 정보 보존이라는 개념 자체가 낯설었습니다. 정보가 사라지면 안 된다니, 그게 무슨 뜻인지부터 감이 안 잡혔습니다.양자역학에는 유니터리성(Unitarity)이라는 핵심 원칙이 있습니다. 유니터리성이란 물리 시스템의 상태가 시간이 ..

블랙홀의 진실 (중력, 호킹복사, 정보 역설)태양이 지금 이 순간 블랙홀로 바뀐다 해도, 지구는 아무 일 없다는 듯 계속 공전합니다. 처음 이 사실을 접했을 때 저는 솔직히 믿기지 않았습니다. 블랙홀이라는 단어에 워낙 강렬한 이미지가 붙어 있어서인지, 뭔가 모든 게 순식간에 빨려 들어갈 것만 같았거든요.블랙홀은 진공청소기가 아니다많은 분들이 블랙홀을 우주의 진공청소기처럼 생각하시는데, 저는 처음에 그렇게 생각했다가 물리학 자료를 찾아보면서 완전히 생각이 바뀌었습니다.블랙홀의 핵심은 사건의 지평선(Event Horizon)에 있습니다. 여기서 사건의 지평선이란 블랙홀의 중력이 너무 강해서 빛조차 탈출할 수 없는 경계면을 의미합니다. 이 경계 안쪽으로 들어가면 어떤 것도 나올 수 없지만, 그 바깥에서는 블랙..

블랙홀 내부 (특이점, 정보 역설, 호킹복사)저도 처음엔 블랙홀을 그냥 "우주에서 가장 강력한 진공청소기" 정도로 생각했습니다. 그런데 공부를 조금씩 이어가다 보니, 블랙홀은 단순히 무서운 천체가 아니었습니다. 현대 물리학이 가진 지식의 한계가 가장 선명하게 드러나는 장소였습니다. 그 안에서 무슨 일이 벌어지는지, 사실 우리는 아직 제대로 모릅니다.특이점과 사건의 지평선: 물리학이 멈추는 곳일반적으로 블랙홀 하면 "모든 걸 빨아들인다"는 이미지가 먼저 떠오릅니다. 저도 처음엔 그 이상으로 생각하지 않았습니다. 그런데 실제로 파고들어 보니, 블랙홀의 구조 자체가 이미 상식을 완전히 벗어납니다.블랙홀 중심에는 특이점(Singularity)이 있다고 예측됩니다. 여기서 특이점이란, 질량이 한없이 작은 공간에 ..

열적 죽음 (엔트로피, 호킹복사, 우주팽창)우주의 마지막 순간을 상상할 때, 대부분 거대한 폭발이나 충돌을 떠올립니다. 저도 한동안 그렇게 생각했습니다. 그런데 실제로 현재 가장 유력하게 논의되는 시나리오는 완전히 반대였습니다. 소리도, 빛도, 움직임도 없는 상태. 그것이 열적 죽음(Heat Death)이라 불리는 우주의 마지막 모습입니다.엔트로피가 결국 우주를 멈춘다일반적으로 우주의 종말은 무언가 극적인 사건으로 끝날 거라고 알려져 있지만, 저는 열적 죽음 이론을 처음 접하고 나서 그 생각이 완전히 바뀌었습니다. 열적 죽음의 핵심 근거는 열역학 제2법칙입니다. 여기서 열역학 제2법칙이란, 고립된 계 안에서 엔트로피는 시간이 지날수록 항상 증가한다는 법칙입니다.엔트로피(Entropy)란 쉽게 말해 '무질..