블랙홀이 빛의속도로 회전할 수 있나요?

Question

블랙홀이 빛의속도로 회전할 수 있나요? 만약 빛의 속도로 회전하게 되면 어떤일이 발생하나요? 빛의 속도로 회전하지 못한다면 이유를 알려주세요!!

하얀도화지113 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.아니요, 블랙홀은 빛의 속도로 회전할 수 없습니다. 블랙홀은 매우 강력한 중력을 가진 천체로, 중심에는 무한히 작고 무게가 없는 점인 싱귤래리티가 있습니다. 싱귤래리티 주변의 사건 지평선안에 들어간 물체는 더 이상 탈출할 수 없게 되며, 중력에 의해 블랙홀로 향하게 됩니다.블랙홀은 자전하는 천체이기도 하지만, 회전 속도는 빛의 속도에 도달하지 않습니다. 빛의 속도는 약 30만 킬로미터/초이며, 블랙홀의 회전은 이에 비해 극도로 느릴 수 있습니다. 블랙홀의 회전은 액크리션 디스크라고 불리는 물질들이 회전하는 방향에 영향을 받을 수 있지만, 이는 회전 속도가 빛의 속도에 도달하는 것과는 다릅니다.

식약정 · Answer

안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.결론부터 말씀드리자면 빛의 속도를 회전하는 것은 불가능합니다.우선 블랙홀은 일반적으로 회전하는 것이 아니라 물체 주위의 공간 자체를 굽히고 왜곡시키는 중력장을 생성하는 것입니다. 블랙홀의 핵심은 중심에 있는 중심 물체 (블랙홀의 핵심 물체는 매우 높은 밀도와 질량을 가진 핵)로부터 생성되는 중력이 모든 것을 흡수하는 것입니다.따라서 블랙홀이 빛의 속도로 직접 회전하는 것은 불가능합니다. 빛의 속도의 경우 무한대에 가깝기 때문에 블랙홀을 형성하는 핵의 질량도 빛의 속도로 회전하는 것은 불가능합니다.하지만 블랙홀 주변의 물체나 가스 구름은 회전할 수 있으며, 이러한 물체와 가스 구름이 블랙홀 주위를 고속으로 회전할 때 중력장의 회전에 영향을 미칠 수 있습니다. 이런 경우, 회전하는 블랙홀 주위에 회전하는 원반이나 원반 형태의 물질이 형성될 수 있으며, 이것은 에르골 스피닝 블랙홀(ergo-sphere)라고 불립니다.이렇게 답해드리면 그럼 블랙홀 주변의 물체가 빛의 속도로 회전하면 어떻게 되나 궁금하실수 있는데,빛의 속도로 회전하는 개념은 상대성 이론에 따라 설명되며, 이는 일반적으로 무리한 상황으로 간주됩니다. 상대성 이론은 알버트 아인슈타인에 의해 개발된 이론으로, 물체의 속도가 빛의 속도와 접근하거나 도달할 때 발생하는 현상을 설명합니다.상대성 이론에 따르면, 빛의 속도로 회전하려면 해당 물체의 속도는 무한대에 근접해야 합니다. 이러한 속도로 회전하는 것은 불가능하며 이론적으로도 무한대로 가깝게 접근하는 것이 불가능합니다. 왜냐하면 질량이 있는 물체가 빛의 속도로 가까이 접근하려면 무한한 에너지가 필요하기 때문입니다.이론적으로 이런 상황을 가정해보면 다음과 같은 현상이 발생할 것으로 예상됩니다:물체의 질량 증가: 빛의 속도로 회전하는 물체의 질량은 무한대로 증가할 것이며, 질량이 무한대에 가까워질수록 물체에 필요한 에너지 또한 무한대로 증가할 것입니다.공간과 시간 왜곡: 빛의 속도로 회전하는 물체 주변의 공간과 시간도 왜곡될 것입니다. 이것은 상대성 이론의 예측 중 하나로, 공간이 물체 주위에서 굽히고 왜곡되며, 시간이 다르게 경험될 것입니다.역방향 시간 흐름: 물체가 빛의 속도로 회전할 경우 시간이 역방향으로 흘러갈 수 있으며, 시간의 흐름이 물체 주변에서 다르게 경험될 것입니다.이러한 현상은 상대성 이론의 일부이며, 현실적인 상황에서는 빛의 속도로 회전하는 물체를 관찰하거나 이해하는 것이 어렵습니다. 빛의 속도로 회전하는 물체의 물리학적 특성은 현재까지 실험적으로 검증되지 않았으며, 물리학의 이론적인 연구 주제 중 하나로서 여전히 논의 중에 있습니다.

지구과학·천문우주

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블랙홀이 빛의속도로 회전할 수 있나요?