중력파가 블랙홀의 중력에서 어떻게 벗어날 수 있습니까?


9

나는 빛조차도 블랙홀의 중력에서 벗어날 수 없으며 빛의 속도와 중력파는 동일하다는 것을 알고 있습니다. 중력파 만 중력파에서 벗어날 수있는 방법은 무엇입니까?

답변:


7

나는이 문구를 항상보고있다. 나는 그것이 매우 나쁜 잘못된 이름이기 때문에 그것을 크게 싫어한다고 말해야한다. 누군가가 블랙홀에 대해 이야기 할 때, 열 중 아홉 번은 블랙홀에 대해 이야기 할 때 "빛조차도 빠져 나올 수없는"강한 중력을 가진 물체로 묘사합니다.

그러나이 자격이없는 진술은 실제로 블랙홀이 무엇인지, 어떻게 블랙홀이 작동하는지, 자신과 같은 무고한 방관자들을 혼란스럽게 만드는 방법에 대한 강한 오해를 나타냅니다. 블랙홀의 중력은 우주의 다른 어떤 물체보다 크거나 작습니다. 블랙홀은 강력한 중력을 사용하여 주변의 모든 물질, 빛 등을 빨아들이는 우주 진공 청소기가 아닙니다. 사실, 태양을 정확히 같은 질량의 블랙홀로 대체하면 시스템의 모든 행성은 정확히 같은 방식으로 궤도를 돌면서 전혀 차이를 느끼지 못할 것입니다 (더 이상 태양으로부터 에너지를받지 않아 지구에서 대량 멸종되는 것을 제외하고).

즉, 블랙홀이 무엇이고 어떻게 작동하는지 더 나은 그림으로 그려 봅시다. 블랙홀은 질량 덩어리가 너무 커져서 그 질량의 중력이 그 자체를 끌어 당기려고 할 때 실제로 질량을 특이점으로 붕괴시킵니다. 특이점은 모든 질량이 포함되는 점과 같은 공간 영역입니다. 이 특이점을 약간 벗어나면 물리학이 이상해집니다. 예를 들어,이 특이점 바로 옆에 있고 해당 특이점에서 벗어나는 데 필요한 속도를 계산하면 (예 : 지구에서 멀어 지려면 ~ 11km / s 이동해야 함) 속도가 훨씬 빠릅니다. 빛의 속도보다 큽니다. 그것이 "빛조차도 탈출 할 수 없다"는 문구의 기원입니다. 그러나, 특이점에서 더 멀리 시작하면 중력이 덜 떨어지기 때문에 속도에서 벗어나야합니다 (거리에 따라 중력이 감소 함). 이것은 특이점으로부터 어느 정도 떨어진 곳에서 빛의 속도가 실제로 블랙홀을 벗어날 정도로 빠르다는 것을 의미합니다. 이 거리는 과학자들이 특별한 이름, 사건 지평을 부여 할 정도로 중요합니다 . 위에서 그린 간단한 그림보다 훨씬 복잡해질 수 있지만 이것이 일반적인 아이디어입니다.

이 모든 것을 합치면 이벤트 수평선 밖에있는 빛이 블랙홀을 벗어나는 데 아무런 문제가 없음을 알 수 있습니다. 이 사건의 지평선 안에는 탈출 할 수없는 빛만 이 있습니다. 마찬가지로, 사건 지평 밖의 중력파도 마찬가지로 쉽게 벗어날 수 있습니다. 이것이 StephenG의 답변이 그들이 블랙홀의 "외부"라고 말한 의미입니다. 밖에서, 그는 사건의 지평선 밖을 의미했습니다. 중력파의 생성이 사건 지평 밖에서 발생하는 한 블랙홀을 벗어나는 것이 사실입니다.

크기를 참고하기 위해 태양보다 400 만 배 더 큰 은하 중심에있는 초 거대 블랙홀은 ~ 10,000,000km에 이르는 사건의 지평선을 가지고 있습니다. 그것이 우리 태양의 위치에 있다면 수성의 궤도로 간신히 나옵니다. 이벤트 지평이 천문학적 측면에서 그렇게 크지 않기 때문에 이벤트 지평을 벗어나는 것은 그리 어렵지 않습니다.


이 대답은 어떤 의미에서는 틀립니다. 중력파는 블랙홀에서 벗어날 수 없습니다. 다른 의미에서 질문을 제기 한 사람이 중력파와 중력파를 수축 시켰다는 것이 맞습니다. 중력장과 중력 방사선은 서로 다른 두 가지입니다.
David Hammen

나는 왜 중력파가 사건의 지평선을 벗어난지를 설명하지 않기 때문에 StephenG의 대답에 열중하지 않습니다. 생각 실험 : 서로 공전하는 두 개의 블랙홀이 있고 둘이 서로 매우 근접하여 상호 사건의 지평선 내에 있다고 가정하십시오. 그 상황은 규칙적인 (회전하는) 블랙홀과 구별됩니까? 질량, 전하 및 스핀에 의해 정의 된 BH에 기초하여 답은 아니오 인 것으로 보인다. 즉,이 3 가지 양은 중력파를위한 공간을 떠나지 않습니다. 귀하의 의견에 감사드립니다. 평신도의 소화 가능한 출처가 있습니까?
orion elenzil

@orionelenzil 의견은 그러한 토론을하기에 좋은 장소가 아닙니다. 원하는 경우 언제든지 새로운 질문을하십시오.
zephyr

4

중력파는 블랙홀 외부의 시공간 왜곡입니다. 그들은 이미 밖에 있기 때문에 탈출 할 필요가 없습니다.


병합 과정에서 정확히 파도가 해제 될 때 표시되는 중력파wikipedia 페이지 에는 멋진 애니메이션이 있습니다 .
Adwaenyth
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.