스티븐호킹이 빅뱅을 증명할 때 블랙홀 특이점을 이용했다는건 어떤 내용인가요?

Question

스티븐 호킹이라면

아인슈타인 이후 최고의 이론 물리학자로 취급되는데요

영국의 이론 물리학자로

블랙홀과 우주론 분야에서

가히 혁명적이라 할 수 있는 업적을 남긴걸로 유명합니다.

안타깝게 루게릭 병으로 힘들었지만

블랙활 특이점이론 및 호킹 복사로

블랙홀이 증발된다는 이론은 유명한데요

그는

우주가 무한한 과거로 부터 존재했던게 아니라

유한한 시간 전에

특별한 시작점이 있었다고 주장한 걸로 압니다.

결국 빅뱅이론을 추종한 것인데요

그럼 그가 빅뱅 우주론의 근거로

블랙홀의 특이점을 이용했다는 건

어떤 논리인가요?

Answer 1

일반상대성이론에서 시공간의 곡률이 무한대가 되는 지점을 특이점이라하고 중력, 밀도, 온도 등이 무한이 되는 이론적인 지점으로 일반적인 물리법칙이 더 이상 작동하지 않는 영역이 됩니다. 블랙홀의 중심은 대표적인 특이점이며 호킹은 일반상대성이론의 틀 내에서 ㅈ우력붕괴나 우주팽창이 일정한 조건을 만족하게 된다면 시공간이 과거 또는 미래 방향으로 연장 불가능한 지점인 특이점에서 끝나거나 시작해야 한다고 보았습니다. 이러한 정리를 통해 수학적 특이점을 우주의 기원에 대입하였고 블랙홀에선 중력수축으로 시공간이 붕괴되고 특이점을 형성하며 우주는 과거에 모든 시공간이 한점에서부터 팽창하기 시작하였다고 생각하여 그 기점이 특이점이어야 한다는 것이 호킹의 논리인것이지요. 이에 따라 우주는 어떤 유한한 시점에서 시작되었으며 무한한 과거로 거슬러 올라갈수 없다는 결론이 이끌어지게 됩니다.하지만 이러한 특이점 이론은 고전 일반상대성 이론에 기반하여 양자 중력 이론이 결합되지 않은 상태이기에 이를 보완하기 위해 양자역학과 중력을 통합하려고 하였으며 무경계 제안을 통하여 특이점 없는 빅뱅 모델도 제시하기도 하였답니다.