지구가 블랙홀이 되려면 얼마나 작아져야 하나요?
물체가 큰물체가 압축해서 엄청나게 작아져 밀도가 높아지면 블랙홀이 된다라고 들었습니다.
그러면 지구가 블랙홀이 되려면 압축해서 얼마나 작아져야 하나요? 지구크기의 물질은 얼마만한 블랙홀을 만들수 있나요?
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.지구가 블랙홀이 되기 위해서는, 지구의 질량을 유지한 채 지름을 축소해야 합니다. 이는 지구의 밀도를 크게 증가시키며, 충분히 작아지면 중심부의 중력이 충분히 강력해져 광선조차 탈출할 수 없는 상태가 됩니다. 이를 이론적으로 계산하는 공식이 존재하는데, 그것은 슈바이처 반지름(즉, 블랙홀의 사건 지표면의 반지름)의 식인 Rs= (2Gm) / (c^2)입니다. 여기서 G는 중력 상수, m은 지구의 질량, c는 빛의 속도입니다.
계산해보면, 지구의 질량은 약 5.97x10^24 kg이고, 빛의 속도인 c는 약 3x10^8 m/s입니다. 중력 상수인 G는 약 6.67x10^-11 Nm^2/kg^2입니다. 따라서 이 식에 값을 대입하면 지구가 블랙홀이 되기 위해서는 지구의 반지름이 약 8.87mm보다 작아져야 합니다.
그러나 현재까지는 이론적으로만 계산 가능한 값이며, 실제 지구를 이렇게 작아지게 만들기는 불가능합니다. 지구가 축소되기 시작하면 그 밀도는 굉장히 높아져서 폭발적인 에너지가 방출되며, 그것은 대규모의 폭발로 이어질 것입니다. 또한, 지구의 질량이 블랙홀로 축소되면 그것의 중력장이 극도로 강해져 인접 천체들을 흡수하게 되기 때문에, 실제로는 이러한 과정이 발생하지 않습니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 과학전문가입니다.
블랙홀이 될려면 표면적이 0로 무한히 수렴해야 합니다. 이 때 지구는 질량 상태는 변하지 않아야합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.만약 어떤 별을 그 별의 슈바르츠실트 반지름보다 작게 압축하면 그 별은 블랙홀이 된다. 이 반지름은 블랙홀의 중심인 특이점에서 사건의 지평까지의 거리를 말하기도 한다. 즉 어떤 물체가 블랙홀의 슈바르츠실트 반지름 안으로 들어간다면 이 물체는 사실상 블랙홀을 탈출할 수 없다. 이미 부처님 손바닥 안이다.
슈바르츠실트 반지름은 물체의 질량에 비례한다. 태양의 질량이 지구의 약 33만 배이므로 태양의 슈바르츠실트 반지름은 지구의 슈바르츠실트 반지름의 33만 배다. 그렇다면 태양이나 지구를 압축해 블랙홀을 만드는 게 가능하다는 소리다. 태양이나 지구를 압축하면 질량은 그대로인 채 반지름만 작아져 중력이 매우 강해지고, 결국 엄청난 중력 탓에 빛조차 탈출할 수 없는 블랙홀이 된다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.블랙홀의 크기는 질량에 비례하며, 질량이 충분히 커지면 블랙홀이 형성됩니다. 블랙홀의 직경은 이론적으로는 그것이 블랙홀의 사건의 지평선이 되는 지점의 크기와 동일합니다. 이 지점은 표면 중력이 플랑크 상수를 초과하게 되는 지점으로, 이 지점에서는 아무런 물체도 탈출할 수 없습니다.
블랙홀의 크기는 매우 큰 질량이 필요합니다. 예를 들어, 지구의 질량은 약 5.97 × 10²⁴ kg입니다. 이것을 블랙홀로 압축하려면 매우 많은 양의 질량과 에너지가 필요합니다. 실제로는 이것이 불가능하며, 블랙홀은 매우 큰 질량의 별이 끝나서 격렬한 폭발인 슈퍼노바 현상을 일으키고, 슈퍼노바 후에 남은 핵심 질량이 충분히 크면 블랙홀이 형성됩니다.
블랙홀의 질량-크기 관계는 단순한 비례 관계가 아니며, 블랙홀의 질량이 두 배가 되면 크기는 대략적으로 1.4 배 증가합니다. 따라서 지구의 질량으로 만든 블랙홀의 직경은 약 9mm 정도가 될 것으로 추정됩니다. 이는 매우 작은 크기이며, 일반적으로 블랙홀의 크기는 수십에서 수천 배 큰 슈퍼마초질량 블랙홀부터 수억 배 큰 중심 블랙홀까지 다양합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
지구가 블랙홀이 되려면 매우 커지거나 매우 작아져야 합니다. 블랙홀은 일반적으로 충분히 커진 질량이 중심부에서 충분히 강력한 중력을 발생시켜, 빛도 포함된 모든 것을 잡아두고 더 이상 탈출할 수 없는 장력을 만들어 내는 경우에 형성됩니다.
블랙홀의 크기는 슈바르츠실드 반경이라는 개념으로 측정됩니다. 이 반경은 질량과 속도를 기반으로 계산됩니다. 지구의 경우, 그 질량은 약 5.97 x 10^24 kg이며, 이를 반지름으로 나눈 지구의 평균 밀도는 약 5.52 g/cm^3입니다. 이러한 값을 바탕으로 계산하면, 지구가 블랙홀이 되기 위해서는 반지름이 약 8.87mm이하가 되어야 합니다.
즉, 지구가 블랙홀이 되려면 현재의 크기에서는 매우 커져야 하는데, 이는 현재로서는 물리적으로 불가능한 크기입니다. 따라서 지구가 블랙홀이 되는 것은 매우 낮은 확률로 일어날 가능성이 있는 이론적인 상황입니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 정성목 과학전문가입니다.
지구가 블랙홀이 되려면 슈바르츠실트 반지름이라고 하는 매우 작은 크기로 압축되어야 합니다. 물체의 슈바르츠실트 반지름은 다음 공식에 따라 물체의 질량과 빛의 속도를 사용하여 계산됩니다:
Rs = (2GM) / c^2
여기서 Rs는 슈바르츠실트 반지름, G는 중력 상수, M은 물체의 질량, c는 빛의 속도입니다.
지구의 경우 이 계산에 따르면 슈바르츠실트 반지름은 약 9밀리미터(0.35인치)입니다. 즉, 지구가 9밀리미터보다 작은 크기로 압축되면 블랙홀로 붕괴될 수 있다는 뜻입니다.
그러나 지구를 이렇게 작은 크기로 압축하려면 엄청난 힘과 에너지가 필요하기 때문에 이 시나리오는 자연적으로 발생할 가능성이 매우 낮습니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.
블랙홀의 형성은 매우 질량이 큰 별이 폭발하여 생긴 잔해물질이 중력에 의해 무한히 압축되어 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 블랙홀의 질량은 그 크기와 밀도에 따라 결정되는데, 이것은 블랙홀의 이벤트 지평선(event horizon)을 결정합니다.
지구의 질량은 약 5.97 × 10²⁴ kg이며, 이것을 충분히 압축하여 블랙홀을 만드는 것은 현재로서는 불가능합니다. 블랙홀이 형성되기 위해서는 수십 배 이상의 질량이 필요하며, 이 질량은 일반적인 물질로는 충분하지 않습니다. 따라서 우주에서 발견되는 블랙홀들은 대부분 수십, 수백 혹은 수천 배 이상의 태양 질량을 가지고 있습니다.
결론적으로, 지구의 물질을 충분히 압축하여 블랙홀을 만들기는 현재로서는 불가능하며, 이를 위해서는 엄청난 질량을 가진 물체들이 필요합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 서정원 과학전문가입니다.
블랙홀이 되려면 오히려 질량이 커져야 합니다.
보통 태양질량의 30배 이상 큰 별들이 생을 마감하고 마지막 단계에 블랙홀로 진화하게 됩니다.
즉 질량이 너무커서 중력이 너무 강해지고 빛조차 빠져 나갈수 없는 중력장을 형성하여 가시광선으로 관측되지 않는 천체를 블랙홀 이라고 하죠~
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