웜홀이 뭔데?

웜홀이 뭔데?

웜홀은 우주 공간에서 블랙홀과 화이트홀을 연결하는 경로를 의미하는 가상 개념이며, 공간과 공간의 벽에서 나는 구멍을 예로 들 수 있다. 웜홀에 관한 이론은 독일 태생의 물리학자 아인슈타인의 상대성 이론에 기초하고 있다. Gμυ=Rμυ-1/2Rgμυ

웜홀은 빛을 빨아들이는 블랙홀과 그것을 뱉는 화이트홀 연결통로를 고려했지만, 화이트홀은 불투명하고 블랙홀에 연결된 순간 이동통로가 우세하다. 사과 표면의 벌레가 사과의 반대쪽으로 가는 표면을 따라가는 것보다 중앙을 통과하는 것이 더 빠르다. 이때 사과의 중심을 관통하는 웜홀이 발생하지만, 이 웜홀은 사과의 표면보다 차수가 높지만, 다른 사과의 표면을 연결하는 가장 짧은 경로다. 마찬가지로 웜홀은 시공간의 다른 지점을 연결하는 고차원 홀을 의미한다. 블랙홀이 회전할 때 속도는 소용돌이를 일으키지만, 이것은 웜홀로 변환된다. 그것은 또한 시공간을 연결하는 공간 통로라고도 한다. 통과 속도가 빛의 속도보다 빠르고 블랙홀로 빨려 들어가 면이 통로를 통해 화이트 홀을 빠져나갈 것이라고 한다. 1907년 아인슈타인은 관성력은 중력과 같다고 언급하면서 동등성 원리의 개념을 확립했는데, 이는 동등성, 중력, 관성력이 같은 값이라는 것을 의미한다. 이를 확장하면서 아인슈타인은 질량과 관련된 중력에의 한 시공간의 구부러짐을 설명하는 1915년의 일반 상대성을 완성했다. 이 구부러진 공간에 대한 수학 이론에서 리만 기하학을 활용했다. 이 사실은 빛의 굴곡의 증거가 될 수 있지만 1919년 영국의 물리학자 아서 에딩턴은 태양 주위의 공간이 구부러지고 별이 구부러졌다는 관측을 통해 증명했다. 일반 상대성 이론의 가장 주목할만한 점은 블랙홀을 이론적으로 예측했다는 것이다. 블랙홀은 강한 중력이 심하게 구부러져 빛이 다시 빠져나올 수 없도록 하는 좁은 공간을 의미한다. 웜홀은 아인슈타인의 이론을 풀어내고, 블랙홀의 해를 구하며, 아인슈타인-로진의 다리라고 불릴 만큼 자연스럽게 유도된다. 웜홀은 처음에는 블랙홀과 화이트홀에 연결됐으나, 지금은 화이트홀의 존재가 거부돼 그런 의미에서 사용되지 않는 것으로 추측된다. 그러나 깁슨 박사는 평소와 다른 구체적인 조건이 있다면 웜홀을 안정되게 유지할 수 있을 것이며, 이는 우주여행을 할 수 있는 세상을 초래할 것이다. 웜홀로 한 입구를 매우 빨리 이동시키고 다시 돌아오는 시간 지연 현상이 일어나 웜홀을 통해 시간 여행의 가능성을 확립한다. 그러나 이론상 웜홀은 10~33cm 크기의 양자 웜홀에만 존재한다. 시간 여행이 가능할 때 확장하는 것은 부정적이다. 최근 웜홀을 양자 얽힘으로 설명하려는 시도가 있었다. 줄리안 소나 박사는 쿼크 항 쿼크 쌍이 끈 이론의 맥락에서 생산되었을 때, 이것과 동시에 기초 입자 쌍을 연결하는 웜홀을 초래할 것이라는 사실을 밝혔다. 이 결과는 중력이 양자 얽히므로 나올 수 있다는 내용을 포함하고 있으며, 우주 기지처럼 웜홀에 연결된 입자 쌍 사이의 얽힘과 같은 양자 얽힘의 결과라고 가정할 수 있다. 중력으로 구부러지고 묘사된다. 우주여행 및 시간여행으로 인해서 대중의 관심이 상당히 높아진 웜홀과 블랙홀은 영화에서도 빈번히 주제로 사용이 된다. 특히 영화 인터스텔라에 묘사된 블랙홀, 웜홀이 실제와 가장 근사하게 묘사가 되었다고 일컬어진다. 빛 에너지까지 빨아들이는 블랙홀의 형상을 아주 정확히 표현한 것도 인상적이다. 다음은 인터스텔라에서 묘사된 웜홀에 관련된 설명이다. 영화 인터스텔라에 묘사된 웜홀은 구형의 모양이다. 로밀리가 논문을 예로 설명했을 때, 종이의 양쪽에 구멍이 겹쳐져 있으면 종이의 양쪽 끝에 원형 구멍이 있고, 종이를 2차원 세계로 대체하면 웜홀이 원형으로 되어 3차원으로 해석될 것이라고 설명했다. 즉, 3차원으로 휘어진 2차원 종이 표면에 의해 야기되는 2차원 구멍(원)을 3차원으로 대체하면 3차원 공간을 4차원으로 구부려 발생하는 3차원 구멍(구)인 웜홀이다. 종이의 측면은 외부 공간이며, 구멍은 웜홀과 비슷할 수 있다. 3차원 공간의 단면(2차원)을 연결하는 2차원 구멍이 있는 것처럼 4차원 공간의 단일 스테레오(3차원)를 연결하는 3차원(구) 구멍이 있었던 것이라고 간주하면 된다.