궤도의 과학속으로 박정민 배우편을 보고 질문이 생겼습니다.

질문

겁이매우많으신분

23.10.09

블랙홀이 생기는 원리가 중력과 팽창하려는 힘의 균형싸움에서 중력이 강할때 항성자신의 몸이 한 점으로 모이게 된다고 하는데, 그러면 블랙홀이 만들어지는 과정에서도 에너지가 만들어질 수 있나요?

만약 그 과정에서 에너지가 만들어 진다면, 그렇게 만들어진 에너지는 중력을 이겨내고 방출 될수 있나요?

그리고 블랙홀이 만들어지는 이야기를 어디선가 들었는데, 항성이 자신의 큰 중력으로 인해 항성을 이루던 입자들이 한 점으로 모이게 되고, 모이니까 질량이 커지고, 질량이 커지니 중력도 커지고… 모이고, 질량이 커지고, 중력이 커지고 하는 과정이 계속 순환하면서 블랙홀이 되는 거라고 기억을 하고 있는데 이게 제가 제대로 기억을 하는게 맞나요? 요것은 뭔가 이상하게 잘못 기억하고 있는 것 아닌가 의심이 들어서 물어봅니다.

쓰고나서 찾아봤는데 애초에 블랙홀을 잘못 알고 있었네요. 찾아보니 블랙홀이 애초에 큰 별이 초신성 폭발을 일으키는데 그때 중심부가 순간적으로 안쪽을 향해 수축하면서 자신의 중력에 의해 오므라들고 그렇게 블랙홀이 만들어 진다고 나왔습니다.. 그러면 오히려 질문을 바꿔서

순간적으로 중심부가 수축할때, 중심부에서 에너지가 만들어 질수 있나요?

시카고노동자

23.10.09

에너지가 만들어진다는 표현부터 잘못되어 보입니다.

에너지와 질량은 만들어지거나 사라지지 않고 에너지에서 에너지로 또는 질량에서 에너지로 서로 전환되기만 하니까요

블랙홀 안이 어떻게 되어있는지는 알 수 없지만 별이 이미 가지고 있던 질량과 에너지가 한 점에 뭉친것이라는것은 분명할 것 같습니다.

그 다음은 저도 궁금해 진 점인데

블랙홀에는 크기가 없으니까 위치에너지와 운동에너지가 존재할 수 없고 그렇다면 모든 별일때 가지고 있던 모든 에너지가 질량 전환되어 존재하는 것인가? 운동량과 각운동량은 크기가 0이 되면 보존이 안되는 건가? 아니면 영원히 0이 되고 있을 뿐 보존된 상태에서 작아지는 것인가? 이건 혹시 일반 상대성 이론을 잘 아시는 분이 있다면 여쭤보고 싶네요

시카고노동자

23.10.09

아 근데 에너지가 생기지 않는 것과는 별개로

블랙홀은 호킹 복사라고 해서 아주 약한 에너지를 방출합니다. (정설이지만 아직 관측으로 증명은 안된 이론이긴 할겁니다)

이건 제가 아는 한 내부에서 에너지를 만들어서 방출하는 것은 아닌데

아무튼 에너지와 질량은 보존되어야 하기 때문에 방출한 에너지 만큼 블랙홀의 질량도 감소합니다

겁이매우많으신분 글쓴이

23.10.11

그렇군요! 알려주셔서 감사합니다!

@시카고노동자