시간 여행 가능? 블랙홀을 이용한 워프 항법으로 광속보다 빠르게 이동가능

지금까지, 광속보다 빠르게 이동할 수 있다면 이론적으로 시간 여행도 가능하다고하는 연구 결과가 보고되어 오기도 했지만, 광속 이동 방법이 문제였다.


SF에서 인기있는 아이디어는, 블랙홀을 다른 차원과 다른 우주로 뛰어 포털로 사용하는 것이지만, 실제로 블랙홀을 이용하면 광속보다 빠르게 이동하는 것이 가능하게 될지도 모른다는.



- 블랙홀 포털을 이용한 워프 항법


블랙홀은 우주에서도 가장 신비로운 천체이다. 죽어가는 별이 중력에 끝없이 무너져 특이점이 형성된 결과로 탄생한다.


이 때, 그 별의 밀도는 무한대까지 압축되고, 그것에 의해 시공에 구멍이 뚫린다. 이러한 예를 이용하면 혹시 워프 항법도 가능 할지도 모른다.




즉, 특이점의 구멍을 통과하여 시공을 단축하고 더 먼 우주로 빠르게 도달 할 수있다는 것이 블랙홀 포털의 기본 컨셉이다.



하지만 블랙홀을 포털로 이용하려는 우주선은, 최악의 상황을 상정 해 설계되어야 한다는 것이 일반적인 견해다.


왜냐하면 뜨거운 고밀도의 특이점은, 거기에 진입 한 우주선을 스파게티처럼 지연 시키거나 압축하거나하면서 마지막에는 증발시켜 버리는 것이기 때문이다.


- 블랙홀을 안전한 통로로 이용 될 가능성이


최근 미국 매사추세츠 다트머스 대학의 가우라프 가나 교수들에 의해 모든 블랙홀이 같도록 제작된 것이 아닌 것으로 나타났다.


그리고 궁수 자리 A* 같은 거대하고 회전하는 블랙홀이라면 특이점은 매우 부드러운 것일지도 모른다.


즉, 블랙홀을 안전한 통로로 이용 할 수 있을지도 모른다는 것이다. 



그 연구팀에 의하면, 회전하는 블랙홀 내부의 특이점은 전문적으로 보면 "약하다". 따라서 여기에 접촉 한 물체를 파괴 할 수 없다.


보기에는 이것은 직관적일지도 모른다. 하지만, 그것은 촛불의 불꽃 부분에 살짝 손가락을 통과하는 것과 비슷하다. 불꽃은 2000도나 되지만, 손가락에 화상을 입히지않는 것과 마찬가지이다.




- 쿠퍼는 살아남을 수 있을까?


대히트의 SF 영화 "인터스텔라"에 등장하는 쿠퍼는, 태양의 1억 배의 질량을 가진 가상의 초 거대 질량 블랙홀 인 가르간츄아에 빠진다.


이에 영감을 받은 가나 교수가 지도하는 캐롤라인 마라리 씨는, 그가 정말 살아남을 것인지 확인하기 위하여 회전하는 거대한 블랙홀에 빠진 우주선이 받는 물리 효과를 재현하는 컴퓨터 모델을 만들어 냈다.


그 결과 밝혀진 것은, 어떤 조건도 회전하는 블랙홀에 낙하하는 물체는 특이점을 통과할 때 무한히 큰 영향을 받지 않을 것이라는 것이다.



뿐만 아니라, 조건이 가능하다면, 그러한 영향은 무시할 정도로 작고, 편안한 통로가 된다. 실제로 낙하하는 물체는 분명히 깨닫을 수 없을지도 모를 정도라고 한다.


블랙홀을 워프 항법 포털로 이용한다는 아이디어의 실현 가능성을 높여주는 견해이다.


- 스파게티 화 현상도 경미한


마라리 씨는 게다가 지금까지라면, 그다지 바람직하다고는 생각하지 못했던 것을 발견했다.


그것은 회전하는 블랙홀의 특이점의 영향으로 우주선의 지연과 압축하는 스파게티 화 현상의 주기가 급속하게 되는 것이다.




그런데...

이러한 효과가 끝없이 증가하지는 않을 것이다. 블랙홀에 접근하는 우주선에 걸리는 스트레스가 무한히 증가하는 경향이 있다하더라도 그 효과는 유한의 범위에 머무를 것이다.


- 그러나 블랙홀이 완전히 고립되어 있다고 가정



그러나, 이 시뮬레이션을 실시함에 있어서는 단순화하기 위해 몇가지 전제 조건이 마련된다는 점에 주의해야 한다.


특히 중요한 전제는, 블랙홀이 완전히 고립되어 있으며, 인근 항성의 종류에서 교란을 받지않고 방사선도 받고 있지 않다는 것이다.


이것에 의해 시뮬레이션은 쉽게되지만, 실제로 대부분의 블랙홀은 먼지와 가스, 방사선 등의 물건에 둘러싸여 있다는 것을 지적 해두고 싶다.


그런고로, 이후는 마라리 모델을 보다 현실적인 블랙홀에 적용 시키면 어떻게 될까하는 점을 고려하지 않으면 안된다.


이러한 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 연구는, 블랙홀 물리학 분야에서는 매우 일반적인 것이다.


물론 그것을 실험실에서 재현 할 수 없으며, 실물에 다가서지도 못한다. 따라서 이론과 시뮬레이션은 블랙홀을 이해하기위한 중요한 도구인 것이다.


이 연구 논문은 "researchgate"에 게재되어 있다.