일반 상대성이론과 양자역학은 블랙홀에서 어떤 부분에서 충돌하나요
일반 상대성이론과 양자역학은 크게 상반되는 개념으로 압니다 그렇다면 우주의 블랙홀에서는 어떤 부분에서 충돌하며 양립되는것인가요
블랙홀은 일반상대성이론과 양자역학이 충돌하는 대표적인 무대이며 현대물리학의 중심에 있습니다. 일반상대성이론은 거대한 세계를 다로며 시공간의 곡률이 중력을 만들게 하고 연속적이고 부드러운 시공간으로서 존재한다고 봅니다. 양자역학은 작은것을 다루며 확률과 불확정성, 입자-파동의 이중성을 다루고 있습니다. 블랙홀에선 아주 작은 영역인 특이점에 의해 엄청난 질량과 중력이 몰려 있게 되며 일반상대성이론과 양자역학 모두가 동시에 적용되어 서로 양립할수 없게 되며 충돌이 벌어지게 됩니다. 일반상대성이론에 따르면 블랙홀의 중심엔 밀도와 중력이 무한대가 되는 점이 존재하는데 이를 특이점이라 하지만 양자역학에선 무한한 물리량이 허용되지 않기 때문입니다. 무한대가 되면 계산이 불가능하고 이론 자체가 파괴되기에 일반상대성이론은 무한대로 가지만 양자역학은 그것은 물리적으로 불가능한것이야 라는 이야길 하게 되는것이죠. 양자역학에선 정보는 절대 파괴되지 않는다는 원칙이 있지만 블랙홀에 무언가가 들어가게 되면 그 정보는 사라지는것처럼 보이게 되는것입니다. 특히 호킹 복사로 인해 블랙홀이 증발하면서 안에 있던 정보가 완전히 사라지는가에 대한 문제가 생기기에 이들이 충돌하게 됩니다. 블랙홀의 경계인 사건의 지평선을 넘게 되면서 바깥에선 어떤 정보도 관측할수 없게 되고 일반상대성이론은 그냥 넘어가면 끝이야라고하지만 양자역학은 정보는 반드시 어딘가에 있어야해가 되게 되는것입니다. 아직까지는 두 이론이 통합된 것이 없으며 통합하려는 시도로 양자중력이론이나 끈이론이 이에 대한 설명을 하려고 노력하고 있지요!