사건의 지평선이란 블랙홀 우주론?

요즘 윤하의 사건의 지평선이라는 노래가 인기가 많은것 같습니다.

 

그런데 사건의 지평선이 과학 용어라는 것을 알고 계신가요? 저도 처음에는 잘 몰랐다가 최근에야 알게 되었던 사실인데요. 이것을 알고 난 후 노래를 들으니까 왠지 더 아련하게 들리는 것 같은 느낌이 들었습니다. 그렇다면 사건의 지평선은 어떠한 현상의 개념인지 한번 알아보도록 하겠습니다.

 

 

사건의 지평선이란?

 

 

사건의 지평선이란 어떤 지점에서 일어난 사건이 어느 영역의 바깥쪽에 있는 관측자에게 아무리 오랜 시간이 걸려도 아무런 영향을 미치지 못할 때의 그 시공간의 영역의 경계를 사건의 지평선이라고 합니다. 사건의 지평선은 영어로는 호라이즌이라고 합니다. 

 

자연에서는 빛이 가장 빨리 움직입니다. 한 영역에서 일어난 사건에 대한 정보는 빛으로 다른 영역으로 전달이 됩니다. 아무리 오래 기다려도 빛으로 정보가 갈 수 없는 시공간 영역의 경계를 사건의 지평선이라고 합니다.

 

그런데 사건의 지평선에는 두가지의 종류가 있습니다. 두가지 종류는 무엇일까요?

 

두가지 사건의 지평선

 

1. 블랙홀 주변의 사건의 지평선

 

 

블랙홀은 중력이 강하기 때문에 주변을 지나는 모든 물질들은 블랙홀의 영향을 받습니다. 블랙홀에 가까워질수록 그 영햐이 큰데요. 중력이 너무 강해 빛 조차 빠져 나올 수 없을 때 이 반경을 슈바르츠쉴트 반경이라고 부릅니다.

 

슈바르츠쉴트 반경이 형성하는 구 표면이 사건의 지평선입니다. 

 

사건의 지평선의 반지름은 블랙홀의 질량에 비례합니다. 블랙홀의 기조력(조석을 일으키는 힘)은 블랙홀 질량에 비례하고 거리의 세제곱에 반비례합니다. 사건의 지평선 부근에서 느끼는 기조력이 훨씬 작아지게 되는데요. 평범한 블랙홀이라면 사건의 지평선에 도달되기 전에 기조력으로 찢어져 죽을 수 있지만 초대질량의 블랙홀은 사건의 지평선을 넘어가더라도 기조력이 느껴지지 않습니다.

 

2. 우주론적 사건의 지평선

 

우주에서 관측자가 영원히 기다려도 관측이 될 수 없는 먼 우주의 경계면을 우주론적 사건의 지평선이라고 합니다. 우리 우주는 팽창 속도가 시간에 따라 변하는 가속 팽창을 하고 있습니다. 우주론적 사건의 지평선은 시간에 따라서 점점 멀어지는데요. 현재는 약 160억 관년 거리에 위치되고 있다고 합니다. 이 거리보다 더 먼곳에서 일어나는 사건들은 우리에게 영원히 전달되지 못하게 됩니다.

 

마치며

 

사건의 지평선에 대한 개념을 알고 나서 윤하의 사건의 지평선 노래를 들으면 왠지 모르게 더 감성적이게 느껴지는것 같습니다. 처음에는 어렵게 느껴지기도 했었는데 알고 나니까 왠지 쉬운 개념인 것 같은데요. 오늘은 사건의 지평선에 대해 알아보았습니다. 이 글이 사건의 지평선을 이해하시는데에 도움이 되었기를 바랍니다.