블랙홀과 화이트홀은 우주의 두 대립되는 개념이다. 한쪽은 모든 것을 빨아들이는 극한의 중력지대, 다른 한쪽은 물질을 방출하는 반대의 특성을 지녔다. 이 두 현상에 대해 알아보자.
1. 블랙홀: 모든 것을 흡수하는 우주의 괴물
블랙홀은 그 중심에 존재하는 특이점에서 극한의 중력을 발산하는 천체다.
이 중력은 그 주변의 물질, 별, 행성, 그리고 빛까지도 빨아들여 탈출할 수 없게 한다.
이러한 블랙홀의 경계를 이벤트 호라이즌이라고 한다.
이 경계 안에 들어가면, 물질은 블랙홀의 중심을 향해 무한히 압축되어간다.
블랙홀의 존재는 아인슈타인의 일반상대성이론에서 예측되었다.
현재까지 여러 관측을 통해 블랙홀의 존재는 확실시되고 있지만, 그 안에서 무슨 일이 벌어지는지는 아직도 큰 미스터리다.
2. 화이트홀: 물질을 방출하는 우주의 분수대
화이트홀은 블랙홀의 반대 개념으로, 그 내부에서 물질을 무한히 방출하는 현상이다.
블랙홀이 물질을 흡수하는 방향으로 시간이 흐른다면, 화이트홀은 그 반대 방향으로 시간이 흐른다고 생각할 수 있다.
일반상대성이론 내에서 화이트홀의 수학적인 해는 가능하지만, 현실 우주에서 화이트홀이 존재하는지에 대해서는 확실한 증거가 없다.
일부 학자들은 블랙홀과 화이트홀이 연결된 웜홀의 입구와 출구로 작용할 수 있다고 주장하기도 한다.
결론
블랙홀과 화이트홀은 우주학, 물리학에서 가장 흥미로운 주제 중 하나다.
현재로서는 화이트홀의 실제 존재 여부를 확인하기 어려우나, 블랙홀에 대한 연구와 관측은 우주의 근본적인 질문에 답을 찾는 데 큰 도움을 주고 있다.
이 두 현상을 통해 우리는 우주와 시간, 중력에 대한 깊은 이해를 얻을 수 있을 것이다.
넓은 우주
우주의 크기는 우리가 현재 이해하고 있는 것을 넘어서는 규모로, 무한하다고 생각하는 학자들도 있습니다.
그러나 우리가 관측할 수 있는 우주, 즉 ‘관측 가능한 우주’의 크기는 한계가 있습니다.
관측 가능한 우주
빅뱅 이후 약 138억 년이 지났기 때문에, 우리가 관측할 수 있는 우주의 반경은 대략 460억 광년 정도입니다.
여기서 “138억 년”과 “460억 광년” 사이에 차이가 있는 이유는 우주의 팽창 때문입니다.
즉, 우주가 빅뱅 이후로 계속 팽창하고 있기 때문에, 빛이 우리에게 도달하는 동안 해당 거리도 계속해서 늘어나고 있습니다.
전체 우주의 크기
현재의 우주학에서는 전체 우주의 실제 크기에 대해 정확히 알 수 없습니다.
관측 가능한 우주를 넘어서는 부분에 대한 정보는 우리에게 도달하지 않기 때문입니다.
일부 이론에 따르면 우주는 무한할 수 있습니다.
다른 이론에서는 우주가 어떤 형태로 “마감”될 수 있다고도 생각합니다.
결론적으로, 우리가 현재 알고 있는 것은 ‘관측 가능한 우주’의 크기이며, 그 이상의 우주에 대한 진실은 아직 미지의 영역에 속합니다.