스티븐 호킹 “블랙홀은 없다”

‘사상의 지평선’ 부인 과학계 주목

우주물리학자 스티븐 호킹(사진) 영국 케임브리지대 교수가 “블랙홀은 없다”는 주장을 내놓아 과학계의 주목을 받고 있다.

24일(현지시간) 과학잡지 네이처 등에 따르면 호킹 교수는 논문 발표 사이트 ‘아카이브’를 통해 발표한 논문 ‘블랙홀에서 정보 보존과 일기예보’에서 “기존 블랙홀 이론에 따른 ‘사상의 지평선(event horizon)’은 없으며, 이는 블랙홀이 존재하지 않는다는 것을 의미한다”고 주장했다.

사상의 지평선은 블랙홀의 경계 지역으로, 빛이나 물질이 지평선을 넘으면 블랙홀의 강력한 중력에 이끌려 빠져나갈 수 없게 된다. 알베르트 아인슈타인의 상대성이론에 따른 이 개념은 현대 물리학 이론인 양자론과 배치된다는 지적을 받아왔다. 예를 들어 우주비행사가 블랙홀에 빨려들어간다고 가정했을 때 일반상대성이론은 비행사가 사상의 지평선을 통과한 뒤 강력한 중력의 영향으로 몸이 엿가락처럼 늘어지다 소멸한다고 설명한다. 그러나 양자론은 사상의 지평선에는 엄청난 에너지가 뒤섞인 일종의 ‘불벽(firewall)’이 있어야 하고, 이 때문에 우주비행사의 몸이 사상의 지평선을 통과하기 전에 불에 타야 한다고 주장한다.

이런 모순을 설명하기 위해 호킹 박사는 중력 붕괴로 인한 ‘겉보기 지평선(apparent horizon)’이라는 신개념을 내놓았다. 블랙홀 중심부에서 탈출을 시도한 빛이나 물질, 에너지가 겉보기 지평선에서 러닝머신 위에 있는 것처럼 잠시 붙잡혀 있다가 우주공간으로 빠져나가거나 방사선을 분출하며 서서히 줄어든다는 것이다. 빛 등의 탈출이 가능한 것은 블랙홀이 아니라 ‘그레이홀(grey hole)’이라고 정의해야 한다고 했다.

호킹 박사는 그러나 “겉보기 지평선을 증명하기 위해서는 양자론과 자연계 모든 힘들을 통합한 과학 이론이 요구되지만 현재로서는 불가능하다”며 “이 현상에 대한 전체적인 이해는 여전히 미스터리로 남아 있다”고 덧붙였다.

이진경 기자 [e-mail]