자연・우주

우리는 블랙홀의 안쪽에서 살아가고 있었다.

신비과학 2024. 5. 12. 15:50

 

 

 

블랙홀은 그 주변에 존재하는 모든 것들을 먹어 치웁니다.

 

하지만 블랙홀이 먹어치우는 것은 물질 뿐만이 아닌데요.

 

이들은 원래 그 물질이 가지고 있던 정보까지도 완전히 먹어치워 버리죠.

 

그리고 삼켜진 물질들과 정보는 두 번 다시는 밖으로 나오지 못하게 됩니다.

 

말 그대로 우주에서 그 흔적까지, 완전히 사라지게 되는 거죠.

 

하지만 양자역학을 연구하는 과학자들의 생각은 이와 전혀 다른데요.

 

영자역학에서는 정보는 절대로 사라질 수 없다고 설명하고 있습니다.

 

정보는 어떠한 형태로는 남아서, 우주에 반드시 존재해야만 한다는 거죠.

 

그래서 이 두 이론 사이에 모순이 발생하게 되는데요.

이 모순을 가리켜 '블랙홀 정보 역설'이라고 합니다.

 

만약 양자역학에서 말하는 것처럼, 블랙홀로 빨려들어간 정보가 사라지지 않는다면....

 

그렇다면 블랙홀에 삼켜진 정보는, 어디로 가서 어떻게 남게 되는 걸까요?

 

 

 

 

 

 

정보는 어디로 가는 걸까?

 

 

 

 

블랙홀로 빨려들어가는 물질은 완전히 사라지는 것처럼 보입니다.

 

하지만 물질에 포함되어 있던 정보는 완전히 사라지지 않는데요.

 

블랙홀로 들어간 정보는 사건의 지평선 근처에서 2차원의 형태로 기록됩니다.

 

그리고 블랙홀이 에너지를 방출하는 과정에서 이 정보가 3차원으로 복원되죠.

 

실제로 스티븐 호킹은 블랙홀이 에너지를 방출한다는 것을 입증했었습니다.

 

이것을 가리켜 호킹 복사라고 하는데요.

호킹은 사건의 지평선의 경계 근처에서 에너지가 방출되고 있다고 설명했었죠.

 

이 과정에서 2차원의 형태로 기록된 정보들이, 3차원의 형태로 복원될 수 있습니다.

 

정보가 복원되는 모습은, 마치 홀로그램과 비슷하다고 할 수 있는데요,

 

그래서 과학자들은 이 가설을 '홀로그램 가설'이라고 부릅니다.

 

 

 

 

 

 

호킹 복사

 

 

 

그리고 일부 과학자들은 이 가설을 한층더 발전시키게 되었습니다.

 

어쩌면 우리 우주는 하나의 거대한 블랙홀의 내부일 수도 있다는 건데요.

 

우리가 인식하는 세상은, 사실 사건의 지평선에 모여있는 정보에 의한 것이라는 겁니다.

 

즉, 우리가 보고 듣고 만지는 것들은, 모두 실제로 존재하는 것이 아니라는 거죠.

 

블랙홀의 경계에 기록된 2차원의 정보가 만들어내는 환상, 즉 홀로그램이라는 겁니다.

 

또한 우리가 느끼고 있는 중력은 정보의 밀도에 따라 나타나는 현상이라고 합니다.

 

예를 들어, 별과 같은 천체는 그 주변에 비해 정보의 밀도가 높은 영역을 의미합니다.

 

그래서 다른 천체들에 비해서 중력이 더 높게 나타나게 되는 거죠.

 

즉, 블랙홀의 경우는 정보의 밀도가 거의 무한에 가까워지는 영역이라 할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

여러분들이 보시기에 이 홀로그램 가설, 어떻게 들리시나요?

 

사실 이러한 가설들은, 그렇게 설득력이 있어 보이지는 않습니다.

 

우리의 우주는 현재 표준 물리학으로 훨씬 더 자연스럽게 설명될 수 있죠.

 

그럼에도 많은 과학자들이 이러한 이야기를 심각하게 받아들이는 이유가 있는데요

 

바로 우리 우주와 블랙홀의 사건의 지평선의 비율이 일치하기 때문입니다.

 

현재 관측 가능한 우주의 크기는 약 930억 광년 정도로 생각되고 있습니다.

 

만약 관측 가능한 우주가 블랙홀처럼 축소된다면 어떻게 될까요?

 

만약 그렇게 되면, 대략 167억 광년 크기의 사건의 지평선이 만들어지게 됩니다.

 

그리고 이 크기는, 별이 블랙홀이 되었을 때 만들어지는 사건의 지평선의 크기와 놀랍도록 비슷하죠.

 

물론 이 두 값의 비율이 매우 비슷한 것은, 우연의 일치일 수도 있습니다.

 

하지만 일부 과학자들은 이러한 유사성에 대해서 매우 이상하게 생각하고 있죠.

 

 

 

모두 홀로그램일까?

 

 

 

 

블랙홀의 정보 역설에서 시작한 홀로그램 우주 가설. 

 

우리 우주가 블랙홀이라는 가설은 확실히 매우 흥미로운 얘기입니다.

 

하지만 아직 이에 대한 확실한 증거가 발견되지는 않고 있는데요.

 

그레서 많은 과학자들은 블랙홀을 연구해서 이를 입증하고자 노력하고 있습니다.

 

미래에는 홀로그램 우주 가설에 대한 증거가 발견될 수 있을까요?

 

만약 그렇게 된다면, 우리와 우주를 이해하는 방식에 혁명이 일어나게 될 겁니다.

 

 

 

 

 

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