아인슈타인의 일반상대성이론은 신비한 천체가 거대한 중력의 작용으로 안쪽으로 무너지고, 모든 물체가 극미한 점으로 붕괴되어 시공간이 무한히 휘어질 것이라고 예측했습니다.

〈1969〉에서 휠러는 이 신비로운 천체를 '블랙홀'이라고 부르며 블랙홀은 전하와 각운동량의 세 가지 물리질량만을 가지고 있고, 다른 모든 물리량은 거대한 중력에 의해 찢어져 사건의 지평선 안에 있다는 가설을 제시했다.

이 가설은 나중에 Hawking과 다른 사람들에 의해 입증되었는데, 이는 소위 "블랙홀 털이 없는 정리"입니다.

열역학 제2법칙에 따르면 닫힌 시스템은 점점 더 혼란스러워질 뿐이며, 이것이 바로 엔트로피 증가의 법칙입니다. 모든 닫힌 시스템에서 엔트로피가 증가하는데, 이는 시스템이 점점 더 혼란스러워지고 있음을 의미합니다.

열역학 제2법칙, 즉 엔트로피 증가의 법칙에 따르면 블랙홀도 엔트로피를 가지고 있으며, 엔트로피가 있으면 온도가 있어야 하고, 온도가 있다는 것은 방사선이 있다는 것을 의미한다. 하지만 블랙홀은 가까이 오는 모든 것을 집어삼킬 것이고, 빛조차도 빠져나갈 수 없는데, 어떻게 방사선이 있을 수 있겠는가?

이 문제는 유명한 "호킹 방사선"을 제안한 스티븐 호킹(Stephen Hawking)에 의해 다시 해결되었습니다. "호킹 방사선"을 이해하는 방법은 무엇입니까? 양자 역학에 대한 몇 가지 기본 지식이 필요합니다.

우리 모두는 고전 물리학에서 물질과 에너지는 모두 보존되어 있으며 허공에서 사라지거나 일어날 수 없다고 말한다는 것을 알고 있습니다.

하지만 소우주에서는 그렇지 않습니다, 우리는 소우주의 이상한 현상을 이해하기 위해 고전 물리학을 사용할 수 없습니다, 그렇지 않으면 우리는 미쳐버릴 것입니다.

소우주에는 불확실성이 있는데, 이는 매우 짧은 세계에서 에너지가 매우 클 수 있음을 의미합니다. 구체적인 징후는 한 쌍의 양극 및 음성 가상 입자가 희박한 공기에서 순식간에 파생될 수 있다는 것이며, 이는 실제로 희박한 공기에서 파생됩니다. 그러나 그것은 매우 짧은 시간 동안 존재했고 순식간에 사라졌습니다.

只要整个过程满足不确定性原理，也就是时间和能量的乘积不小于一个常数，就有一定几率发生，当然这个常数非常小，但比零要大。

이것은 실제로 양자 요동이며, 파생된 것은 한 쌍의 가상 입자입니다. 양자 요동은 또한 진공이 전혀 비어 있지 않고, 비어 있지 않을 뿐만 아니라 현실 세계보다 훨씬 더 생생하며, 진공은 끓는 바다와 같아서 임의의 가상 입자 쌍이 끊임없이 출현한다는 것을 의미합니다.

우리에게는 너무 이상하고 믿을 수 없는 일이지만, 소우주에서는 정말 흔한 일입니다.

블랙홀의 사건의 지평선에 가까운 진공 환경에서는 당연히 가상입자쌍도 변동하게 되며, 가상입자쌍은 매우 짧은 시간 동안 존재하지만 사건의 지평선에 너무 가깝기 때문에 결국 블랙홀로 떨어질 수 있습니다.

그러나 이러한 추락은 모든 가상입자가 블랙홀 속으로 떨어지는 것이 아니라, 가상입자쌍 중 하나가 우연히 블랙홀에 빠질 수도 있고, 다른 하나는 소멸의 동반자를 찾지 못해 소멸하지 않고 우주에 계속 남아있을 수 있으며, 이는 물질화와 동일하다.

물질화된 입자가 블랙홀을 떠날 때, 블랙홀이 지속적으로 증발하는 것으로 나타나는데, 이를 "호킹 복사(Hawking radiation)"라고 합니다. 블랙홀은 호킹 복사를 통해 질량을 잃지만, 그 과정은 매우 느리다.

호킹 복사는 "블랙홀 엔트로피"의 문제를 매우 잘 해결해 주지만, 동시에 우리에게 또 다른 놀라운 추측을 가져다 준다. 객체의 상태를 설명할 때 엔트로피는 실제로 객체에 대한 정보를 포함합니다. 따라서 어떤 물체가 블랙홀에 삼켜질 때, 그 물체의 정보는 사건의 지평선에 남게 될 것이다.

그게 무슨 뜻인지 아세요?

그것은 우리가 있는 4차원 시공간의 모든 정보가 단지 "투영 또는 인코딩"일 뿐이며, 블랙홀 사건의 지평선의 2차원 표면에 인코딩되어 있음을 의미한다. 블랙홀에 삼켜진 물체는 사라지지 않았고, 그 물체의 정보는 사건의 지평선에 남아 있다.

이러한 관점에 기초하여, 끈 이론은 훨씬 더 미친 홀로그램 우주론을 제안하며, 우리의 우주는 단지 "고차원" 우주의 홀로그램 투영일 뿐이라고 주장한다. 다른 말로 하면, 우리가 매일 인식하는 3차원 공간은 사실 단지 환상일 뿐이고, 사실 그것은 우리의 거시우주의 저에너지 세계에 대한 잘못된 설명일 뿐이며, 사실 그것은 2차원이지만 우리는 그것을 느낄 수 없습니다.

가장 미친 것은 홀로그램 우주론은 심지어 우리 인간이 살고 있는 세계가 원래 블랙홀 내부에 있다고 믿는다는 것인데, 그런 미친 생각은 분명히 당신의 무한한 환상을 촉발할 것입니다.

사실, 이 견해는 유토피아가 아니며, 어떤 이론적 근거가 있다. 블랙홀과 슈바르츠실트 반지름의 개념에서 이해하면 우리 우주는 블랙홀의 특성과 매우 유사합니다. 왜?

질량을 가진 모든 물질은 질량에 비례하는 소위 슈바르츠실트 반지름(Schwarzschild radius)이라고 하는 임계 반지름 고유 값을 가지며, 자신의 슈바르츠실트 반지름보다 작은 물체는 블랙홀로 붕괴됩니다.

예를 들어, 태양의 슈바르츠실트 반지름은 약 9km이고 지구의 슈바르츠실트 반지름은 0mm인데, 이는 지구가 0mm 크기로 압축되면 블랙홀로 붕괴된다는 것을 의미합니다.

그리고 우리 우주의 역사는 18억 년인데, 이는 우리가 관측할 수 있는 한계 거리가 0억 광년이고, 관측 가능한 우주의 슈바르츠실트 반경이 0억 광년, 즉 0억 광년보다 0억 광년이라는 것을 의미합니다.

다른 말로 하면, 순전히 이론적으로, 우리의 우주가 블랙홀이고, 우리는 블랙홀 속에 살고 있을 가능성이 전적으로 있다!

끝내다.