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블랙홀의 정의를 알고 있다고 생각하십니까? 다시 생각하십시오

내가 12 살 때, 나는 Paul W. S. Anderson Horror 영화, event Horizon을 보는 실수를했다. . 영화 제목은 몇 주 동안 나에게 악몽을 주었다. 그러나 승무원은 배의 중력 드라이브를 활성화시킬 때 지옥과 같은 곳이되었습니다. 배 자체 인 것처럼 보이는 것은 자신과 서로를 절단 한 것으로 보인다. 승무원은 비명 속에서 최종 메시지를 방송 할 마음의 존재를 가졌다. (“저를 구하십시오”). 블랙홀은 그 이후로 떨리는 매혹의 상태로 나를 붙 잡았습니다. 나는 그들이 악마의 차원으로 이어지는 것을 의심하지만, 하나님의 존재와 마찬가지로, 그러한 영역은 엄격히 말하면 불가능하다고 판단 할 수는 없습니다.

아인슈타인의 그림자 :블랙홀, 천문학 자, 보이지 않는 퀘스트 를 읽을 때 나는 가능성을 염두에 두지 못했습니다. . 과학 작가이자 편집자 인 세스 플레처 (Seth Fletcher) 의이 책은 Sheperd Doeleman과 Horizon Telescope의 다른 과학자들에 관한 것이며, 그 목표는 블랙홀을 촬영하는 것이 었습니다. 플레처 (Fletcher)는 도엘 맨 (Doeleman)은 자신의 팀이“블랙홀의 첫 번째 사진 이전과 그 이후에 역사적 분리를 일으킬 수 있다고 생각했다”고 말했다. 몇 달 전, 그들은 가스 (빨간색, 오렌지, 노란색의 색조)가 가스로 Galaxy Messier 87의 중앙 블랙홀의 그림을 공개했습니다. 매력적이었습니다. 그것은 이벤트 수평선에 의해 캐스팅 된 그림자를 보여 주면서 아인슈타인의 일반적인 상대성 이론에 대한 예측을 확인했다.

5 월, 테드의 Doeleman Chris Anderson과의 대화에서“블랙홀에 빠지면 어디서 끝나나요?” 밴쿠버에있는 Doeleman은“밴쿠버. 여기 있습니다.” 그러나 계속해서 블랙홀을“우리 시대의 중심 미스터리”라고 부릅니다. 왜? “양자 세계와 중력 세계가 모이는 곳이기 때문입니다. 내부는 단수화 성입니다. 중력 마지막으로 이기 때문에 모든 힘이 통일됩니다. 다른 모든 힘과 경쟁 할만 큼 강합니다. 그러나 우리는 특이점을 볼 수 없습니다. “우주는 궁극적 인 보이지 않는 망토에서 그것을 망쳐 놓았습니다. 우리는 그곳에서 무슨 일이 일어나는지 모릅니다.”

그럼에도 불구하고 미스터리는 더 깊어집니다. 블랙홀의 내부보다 더 수수께끼가 될 수있는 것은 처음에 하나를 정의하는 데 어려움이 있습니다. Erik Curiel이 이론적이고 실험적인 물리학 자, 수학자 및 철학자에게“블랙홀이란 무엇입니까?”라고 물었을 때 알게되었습니다. 뮌헨 수학 철학 센터의 물리학 자이자 철학자 인 Curiel은 자연 천문학 에서이 연구자들과 채팅 한 경험에 대해보고했습니다. “블랙홀의 많은 정의”라는 제목의 종이. 특히 그는 주변 기관의 중력파를 전문으로하는 Beatrice Bonga의 한 반응이 나머지 사람들의 상징적이라고 생각했습니다. 그녀는“당신의 다섯 단어 질문은 놀랍게도 대답하기가 어렵습니다.”그녀는 그에게 말했습니다.“… 그리고 나는 5 단어로 그렇게 할 수 없을 것입니다.”

블랙홀은 문제가 너무 조밀 해져 빛조차도 중력을 피할 수없는 공간에있는 지역이 아닌가? 단순한? 글쎄요. Curiel은 이것이 고전적으로 정의 된 이벤트 수평선의 효과를 표현하는 평신도의 방법입니다. Curiel은“미래 Null Infinity의 인과 적 과거의 경계”라고 말합니다. 그는 정의가“블랙홀이 '탈출이없는 영역'이라는 직관을 취하려고 시도하고 정확하게 만듭니다. Curiel은 그가 말한 많은 사람들이 이것을 제기 할 것이라고 생각했지만 대부분은 그렇지 않았습니다. 문제를 부분적으로 언급 한 사람들. Curiel은 다음과 같이 씁니다.

이 정의는 강력하고 간단한 의미에서 전 세계적입니다. 블랙홀이 들어가면 아무것도 탈출 할 수 없다는 생각은 미래의 모든 시간을 암시 적으로 언급 할 수 있습니다. 따라서 시공간 이벤트 수평선의 위치를 ​​알기 위해서는 시공간의 전체 구조를 처음부터 끝까지, 말하기, 그리고 무한대까지 알아야합니다. 결과적으로, 로컬 측정이 이벤트 지평의 위치를 ​​결정할 수없는 로컬 측정은 없습니다. 이 기능은 이미 철학적 근거에 대한 많은 물리학 자에게 이미 반대 할 수 있습니다.이 용어의 표준 의미에서 이벤트 지평을 운영 할 수 없습니다. 전 세계적 특성에서 발생하는 이벤트 호라이즌의 또 다른 방해가되는 재산은 그것이 전제적이라는 것입니다. 오늘 내가 지평선을 찾는 곳은 내일 내가 던지는 것에 달려 있습니다. 미래의 입자와 빛의 경로는 오늘부터 시작된 무한대로 탈출 할 수 있습니다. 물리학 자들은이 기능이 더 문제가 더 어려워집니다.

주변 기관의 양자 중력 이론가 인 Sean Gryb는 Curiel에게 다음과 같이 말했습니다.

Curiel은 내가 생각했던 것보다 더 이국적이라고 블랙홀을 만든 일부 연구자들에게 말했습니다. 예를 들어, Leibniz University Hannover의 이론적 물리학 자 Domenico Giulini는 블랙홀이 육체적 일이라는 것에 회의적이었습니다. "블랙홀을 우주의 물체로 생각하는 것은 유혹적이지만 개념적으로 문제가된다"고 그는 말했다. "그들은 [시공간]‘포인트’를 차지하는 모든 종류의‘물질’의 준 국소화 된 덩어리가 아닙니다. 그러나 하버드 스미소니언 천체 물리학 센터의 Ramesh Narayan과 같은 다른 사람들은 덜 환상적입니다. "블랙홀은 태양열 질량보다 큰 콤팩트 한 질량의 몸체입니다. 물리학 자들은 우리에게 다른 것이 없다는 것을 보여주었습니다."

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블랙홀은 거부 될 수 없으며 단순하고 복잡합니다. 중력 파 연구원 인 Chiara Mingarelli에게는 블랙홀을 매우 매력적으로 만드는 두 가지 특성입니다. “정말 간단하고 복잡한이 이중성입니다. 그래서 그들은 정말 간단합니다. 당신은 그들의 질량과 스핀으로 그것들을 묘사 할 수 있습니까? 하지만 이벤트 호라이즌 과거는 무엇입니까? 특이점은 실제로 어떻게 생겼습니까? 실제로이 무한 곡률의 지점입니까? 일종의 쿼크 수프입니까? 어떻게 생겼습니까?” 그녀는 빛이 모든 종류의 멋진 궤도에서 특이점을 향해 여행 할 때 불꽃 놀이가 있어야한다고 상상합니다. "나는 수상 분수처럼 그것을 상상하려고 노력하고, 이벤트 지평에 접근 할 때 빛이 나오고 그 자체로 떨어졌다."

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Mingarelli의 나머지 Nautilus 와의 인터뷰를 잡으십시오 여기. 그녀는 중력파의 탐지, 공간과 시간을 압축하는 방법, 그리고 소수의 사람들이 노벨상을 수상한 것이 공평한 지 여부에 대해 논의합니다.

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Brian Gallagher는 Nautilus의 준 편집자입니다. 트위터 @bsgallagher에서 그를 팔로우하십시오.


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