2020년 3월 25일 수요일

01.11 - 요약: 블랙홀의 기초 (Summary: Black Hole Basics)

01.11 - 요약: 블랙홀의 기초 (Summary: Black Hole Basics) [커세라 강의 페이지]



In science fiction, plots often involve traveling astronomical distances. This is often achieved by using a type of warp drive which circumvents the limit imposed by the speed of light, allowing faster than light travel. Warp drive is central to space travel and shows like Star Trek, putting it squarely into the realm of science fiction. But there are some physicists who have proposed ideas for warp drive like phenomena.

천문학적 거리의 이동 방법으로 워프 드라이브가 공상과학의 소재로 등장한다. 빛보다 빠르게 이동할 수 없다는 상대론의 규정을 극복하기 위해 움직이는 대신 시공간을 굽히자는 이론이다.

참고
1. 워프
2. 웜홀
3. Wormhole Explained


One such idea is the Alcubierre drive, named after a theoretical physicist Miguel Alcubierre, which could warp space time with an exotic form of matter. Alternatively, many novels, movies and TV shows look for shortcuts through space called wormholes. Traversable wormholes have been used in many science fiction stories, such as Carl Sagan's Contact and Star Trek: Deep Space Nine. These traversable wormholes are better than black holes for long distance space travel. But, unfortunately, they require large amounts of an exotic type of matter undiscovered to science.



벌레가 새를 피해 A에서B로 이동하려면 사과 표면 위를 기어가야한다. 벌레의 속도는 빛보다 빠를 수 없다. 빛보다 빠르게 이동하는 방법은 통과구멍을 뚫는것이다.

시공간을 휘게 하여 구멍을 내려면 엄청난 블랙홀이 있어야 하며 이에 대칭되는 출구가 필요하다. 아직 이러한 특이물질의 존재가 확인된바 없다.

Unlike wormholes, there is strong evidence that black holes do exist in our universe. Black holes fall into several categories. Some black holes are formed by natural methods, such as the collapse of a high mass star. Black holes with masses ranging from five times the sun's mass to about 60 times the sun's mass called stellar mass black holes have been observed in our own galaxy and in nearby galaxies.

웜홀과는 달리 블랙홀의 존재에 관한 강력한 증거가 관측되었다. 블랙홀은 고 질량별의 진화 끝단계에서 붕괴하여 만들어 진다. 태양 질량의 5배에서 60배 사이의 별이 붕괴하여 블랙홀이 된다. 이런규모의 블랙홀은 우리은하뿐만 아니라 인근은하에서도 발견된다.

We also see evidence of supermassive black holes with masses that are about a million to 10 billion times more massive than the sun at the centers of galaxies. It's also possible to form mini black holes artificially in experiments involving colliding proton and anti-proton beams at the Large Hadron Collider.

아울러 백만 배에서 백억 배 질량의 초거대 블랙홀도 은하 중심부에 존재한다. 또한 LHC의 양성자와 반양성자 충돌로 초소형 블랙홀을 인공적으로 만드는 실험이 진행됐으나 성공하진 못했다.

Today, astronomers are looking for evidence of black holes with masses that are intermediate between the stellar mass black holes and the supermassive black holes. But no conclusive evidence for intermediate mass black holes have been found so far.

오늘날 천문학자들은 별크기 블랙홀과 초거대 블랙홀 사이의 크기를 가진 중간크기 블랙홀을 찾기 위한 관측을 진행하고 있으나 성공하지 못하고 있다. 중간 크기 블랙홀은 존재하지 않는 이유는 아직 모른다.

To start us off in our journey to a black hole, we need to learn more about the destination. Specifically, let's begin our understanding of the life cycle of black holes by examining how they are formed in the first place. Through the birth, life and death of massive stars, the progenitors of black holes.

블랙홀에 대해 알아보기 전에 별의 탄생에서 죽음까지 진화 과정을 살펴보기로 하자.

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