In order to understand more about black holes, we need to understand the concept of spacetime. Most people are familiar with the concepts of space and time and think of them as separate quantities.


블랙홀을 더 잘 이해하려면 시공간(spacetime)의 개념을 이해할 필요가 있다. 대개 공간과 시간을 별개로 다루는 데 익숙하다. [시간, 공간 그리고 중력이 한데 엮여 있다. 물리에서 다루는 가장 기초가 되는 차원은 LTM으로 Length, Time, Mass 이다.]
But, Einstein's theories of Special and General Relativity show us that different observers do not agree on measurements of distance and intervals of time.
아인슈타인의 특수 및 일반 상대론에 따르면 (운동하는) 관측자마다 측정한 길이와 시간 간격이 저마다 일치하지 않는다. [상대론은 이해하기 어렵다. 그나마 정속 운동인 점이 얼마나 다행인가. 가속운동이 었더라면 어디서 나온 힘인지 훨씬 어려웠을 테니까... 일단 에너지 보존 부터 확실히 해두자.]
What everyone can agree on is the mixture of these two concepts in the framework called spacetime. Spacetime is used to explain all of the strange effects we encounter in the theories of special and general relativity. For example, why is the speed of light the ultimate limit in the universe? Why do moving clocks run slow compared to stationary clocks?

시공간(spacetime)이라는 틀(frame) 안에서 시간과 공간의 측량이 모두에게 일치할 수 있게 해보자. 상대론을 접하게 되면 마주치는 시공간의 개념은 아주 낮설긴 하다. 시공간이 틀어진 예를 들면, 빛의 속도는 왜 우주 불변인가? 이동하며 시간을 재면 정지했을 때보다 느리게 가는 이유는 뭘까? [시간과 공간이 틀어진 이유는 모두 질량이 주는 효과 때문이야!]
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An interesting way of understanding the basic properties of black holes is to consider a simple example involving sound waves instead of light. In 1972, black hole physicist William Unruh devised a thought experiment consisting of a fish calling out to its friend as it falls over a waterfall.
블랙홀의 특성을 이해하는 사고 실험: 폭포로 떨어지는 물고기와 폭포 위의 물고기.
At a certain point in the waterfall, the speed of the water exceeds the speed of sound and the falling fish can no longer be heard by its friend above.
폭포물의 떨어지는 속도가 소리의 속도보다 빠르다면, 떨어지는 물고기가 소리를 질러도 폭포 위의 동료 물고기에게 전달 되지않을 것이다.
This is an example of a sonic black hole, an analogy that uses sound waves instead of light waves to help us understand black hole physics. Of course, this example makes lots of assumptions.
이 폭포를 음성 블랙홀이라고 하자. 이제 소리를 빛으로 바꿔보자. 블랙홀은 빛이 새어나 오지 않는다. (빛보다 빠르게 빨아들여서?)
For one, I don't know how a fish would yell underwater but that's beside the point. Let's dive right in and see how a fish experiences water as spacetime and what it can tell us about the nature of black holes.
떨어지는 물고기는 폭포의 물을 시공간으로 인지했다고 하자. 소리 속도는 변함이 없다. 시간이 느리게 가면 소리가 전달되는 거리가 길어진다. 블랙홀의 특성이다. 블랙홀이 시공간을 결합해 왜곡 시킨다.
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