블랙홀에서 빛이 못나오는 이유가 있나요?

Question

중력에 의해 빛이 빠져나오지 못한다고 하면 반대로

그 중력에 힘에 의해서 블랙홀 중앙으로 향하는 빛은 빛의 속도 이상으로 가속 할수 있는거 아닌가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

블랙홀은 충분히 강력한 중력장을 만들어 냄으로써 주변의 물질을 흡수하고, 그것을 자신의 질량에 추가하며 성장합니다. 이 과정에서, 빛도 블랙홀의 중력장에 영향을 받게 됩니다.

블랙홀의 중력장은 극도로 강력하여 빛도 특별한 조건에서만 탈출할 수 있습니다. 이를 이론적으로 "사건의 지평선"이라는 것이 존재하며, 이 지점을 넘어가면 빛도 블랙홀에 흡수되고 소멸하게 됩니다.

그리고 아직까지 이론상 빛보다 빠른속도를 낼수없습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

일단 블랙홀 내부의 시공간이 길게늘어지기때문에 빛의 속력이 빨라진다기보다는 이동해야할 거리가 많아지는것이고, 이러한 현상은 외부에서 보았을 때 시간이 느리게흐르는것처럼 보이거나 느리게 이동하는것처럼 보입니다.

감사합니다.

Answer 3

블랙홀의 중력은 극도로 강력한데, 이는 빛도 포함된 모든 물체에게 적용됩니다. 이로 인해 블랙홀 중심부로 향하는 빛은 빛의 속도보다 빠르게 가속되어 들어가지 않고, 오히려 느려져서 블랙홀 중심부에서 멈추게 됩니다. 이를 블랙홀 이벤트 호라이즌이라고 부릅니다.

블랙홀 이벤트 호라이즈는 블랙홀 주변의 공간에서 빛이 블랙홀 중심부로 향할 때, 중력이 빛의 진행 방향과 수직으로 작용하기 때문에 발생합니다. 이 중력이 빛을 느려지게 만들어, 블랙홀 중심부로 빛이 들어가지 않게 합니다. 또한, 블랙홀 이벤트 호라이즈 이상으로 들어갈 경우, 중력이 너무 강해져 물체를 파괴하게 되므로 빛의 속도 이상으로 가속될 수 없습니다.

따라서, 블랙홀의 중력은 빛도 포함된 모든 물체에게 적용되며, 이 중력이 빛의 진행 방향과 수직으로 작용하여 빛의 속도를 느리게 만들어 블랙홀 중앙으로 들어가지 않게 합니다. 이러한 특징은 블랙홀의 본질적인 특성 중 하나로, 블랙홀의 중력이 얼마나 강한지에 따라서 블랙홀 이벤트 호라이즈의 크기가 결정됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

블랙홀 중앙으로 향하는 빛 역시 중력에 의해 궤도를 따라 이동합니다. 중력이 빛에 작용할 때, 빛도 중력에 의한 가속도를 받습니다. 하지만 빛은 질량이 없으므로 빛이 어떤 가속도라도 달성할 수 없습니다. 빛의 속도는 상수인 c로 정해져 있기 때문에, 어떤 가속도라도 c보다 더 빠르게 움직일 수는 없습니다.

블랙홀 내부에서 중앙으로 향하는 빛은 블랙홀의 중력장이 빛을 궤도에서 벗어나게 하는 것을 방지하는 경계면인 이벤트 호라이즌을 넘어서면 더 이상 탈출할 수 없게 됩니다. 따라서 이 범위 내에서는 모든 것, 포함하여 빛도 블랙홀 중심으로 향하는 방향으로 움직이며, 빛의 속도로 이동합니다. 이러한 이유로 블랙홀에서는 중심으로 향하는 빛도 빠르게 움직이지만, 그 속도는 항상 c로 제한됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 말씀화신 것에 답이 있습니다. 블랙홀 내부로 향하는 빛은 가속하고 밖으로 나오는 빛은 없으므로 빛이 빠져나오지 못하는 겁니다. 내부로 들어가는걸 나온다고 할 수는 없는 것이죠.

Answer 6

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

블랙홀은 매우 높은 질량 밀도를 가진 천체이기 때문에 엄청나게 강력한 중력을 발생시킵니다

블랙홀의 중심에 가까워질수록 중력은 지수 함수적으로 증가합니다.

블랙홀 중심으로 빛이 향한다고 해도 빛의 속도에 가속도가 붙는 건 아니라, 반대로 빠져나올수 없을 겁니다.