1974년 스티븐 호킹은 블랙홀이 열복사를 방출한다는 중요한 발견을 했습니다. 그때까지 블랙홀은 불활성인 것으로 생각되었습니다.
새로운 연구에서 Sussex 대학의 물리학 및 천문학과의 과학자들은 블랙홀이 실제로 온도뿐만 아니라 압력도 포함하는 훨씬 더 복잡한 열역학 시스템임을 보여줍니다.
Sussex 대학 교수인 Xavier Calmet과 Ph.D. Folkert Kuipers는 슈바르츠실트 또는 정적 블랙홀 엔트로피에 대한 양자 중력 보정에 사용된 방정식에 제시된 추가 변수에 어리둥절했습니다.
이 기이한 결과를 논의하는 동안 그들이 보고 있는 것이 압력처럼 작용하고 있다는 것을 깨달았습니다.
추가 계산 후 과학자들은 양자 중력이 슈바르츠실트 블랙홀에 압력을 가할 수 있다는 흥미로운 발견을 확인했습니다.
Xavier Calmet 교수는 “슈바르츠실트 블랙홀이 압력과 온도를 가지고 있다는 우리의 발견은 완전한 놀라움을 감안할 때 훨씬 더 흥미진진합니다.”라고 말했습니다.
"양자 중력에 대한 우리의 연구가 과학계에서 블랙홀의 본질에 대한 더 넓은 이해에 기여한 것을 기쁘게 생각합니다."
블랙홀은 블랙이 아니지만 스펙트럼이 흑체와 매우 유사하다는 스티븐 호킹의 놀라운 직관은 블랙홀을 양자 역학, 중력 및 열역학 간의 상호 작용을 탐구하는 데 이상적인 실험실로 만듭니다.
일반 상대성 이론의 틀 안에서만 블랙홀을 고려한다면, 블랙홀의 중심에는 우리가 알고 있는 물리 법칙을 위반해야 하는 특이점이 있음을 알 수 있습니다.
과학자들은 "양자장 이론이 일반 상대성 이론에 통합되면 블랙홀에 대한 새로운 설명을 찾을 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
"우리의 작업은 그 방향으로 나아가는 단계이며, 우리가 연구한 블랙홀의 압력은 미미하지만, 블랙홀이 존재한다는 사실은 천체 물리학, 입자 물리학 및 양자 물리학 연구를 포괄하는 많은 새로운 가능성을 열어줍니다."
"우리 방정식의 수수께끼 같은 결과가 우리가 연구하고 있는 블랙홀이 압력을 받고 있다는 것을 깨닫는 순간 - 몇 달 간의 투쟁 끝에 - 고무적이었습니다."
"우리의 결과는 우리가 양자 물리학 분야에서 수행하고 있는 최첨단 연구의 결과이며 블랙홀의 양자 특성에 대한 새로운 빛을 제공합니다."
이 기사는 Physical Review D 저널에 게재되었습니다.
2021-09-21 04:17:10
작가: Vitalii Babkin