블랙홀은 거대한 항성이 자신의 중력을 견디지 못하고 붕괴해서 생기는, 빛조차 탈출할 수 없을 정도로 초고밀도이고 질량이 큰 천체라고 알려져 있다. 그런 블랙홀을 파괴하는 방법과 만약 파괴되면 어떻게 될까?
블랙홀은 빛조차도 탈출할 수 없는 모든 것을 파괴하는 천체로, 그런 블랙홀을 파괴하려면 어떻게 해야 할까?
달과 같은 질량의 블랙홀이 존재했다고 가정하고, 그 주위에 전 세계 핵무기를 폭발시켜 봤다고 하는데....
블랙홀은 그 주위에 있는 물질이나 에너지를 삼키기 때문에 핵무기의 폭발된 에너지분이 블랙홀로 모두 빨려들어가게 되고, 빨려 들어간 에너지는 질량으로 바뀌기 때문에 블랙홀이 더 거대해져 파괴할 수 없다.
다음으로 "반물질"을 블랙홀에 부딪혀 파괴해 보면....
반물질이란, 어떤 물질과 비교해 질량과 스핀이 똑같지만, 구성하는 소립자의 전하 등이 모두 반대 성질을 갖는 물질로 물질과 반물질이 충돌하면, 서로 소멸하게 된다. 그래서 달의 질량과 똑같은 질량을 가진 반물질을 블랙홀에 충돌시켜 보자.
그러나, 블랙홀이 받아들이는 물질은 구성하는 전하 등을 묻지 않는다. 결과적으로, 반물질의 달을 블랙홀에 부딪치는 것은, 일반적인 달을 부딪히는 것과 다르지 않고 블랙홀이 거대해질 뿐.
다음은 반물질로 구성된 반블랙홀을 부딪쳐보면...
블랙홀의 반대 전하를 가진 반블랙홀을 충돌시키면 각각의 전하는 가산, 상쇄되어 버려, 그 결과, 전하를 갖지 않는 대신 2배 질량을 가진 새로운 블랙홀이 형성될 것으로 생각되어진다.
다음으로 "사상의 지평면"을 파괴하는 방법을 생각해 보자.
블랙홀 내부에는, 막강한 중력을 가진 무한 압축된 "특이점"이 존재하는데, 블랙홀 내 특이점에 끌어들인 물질은 빛을 포함하여 절대 탈출할 수 없다. 블랙홀이 검은 천체로 보이는 것은 이 때문인데, "사상의 지평면"은 블랙홀로 끌어들이는 빛이 탈출할 수 있는 한계 경계선.
블랙홀이 회전하면, 원심력으로 내부에서 물질을 밖으로 밀어내려는 작용이 생기지만, 블랙홀의 강한 중력하에서는 실제로 물질이 밀려나지 않는다. 그러나 블랙홀의 회전이 너무 빠르면, 물질을 밀어내는 작용이 강해져 사상의 지평면이 붕괴한다고 생각되어진다.
사상의 지평면을 파괴한 블랙홀은, 특이점만을 남겨 주위 물질을 끌어들이는 힘이 약해지는 것으로 알려져 있다. 특이점만 남기고 사상의 지평면을 파괴하려면, 질량이 작고 회전수가 많은 물체를 대량으로 블랙홀에 주어야 한다. 그 결과 블랙홀의 전하나 회전 속도가 질량 증가에 따른 블랙홀의 성장 속도보다 빠르게 증가.
블랙홀에 과도하게 영양을 공급함으로써, 블랙홀을 파괴할 수 있다고 생각되지만, 실현 가능 여부는 물리학자들 사이에서 논란이 되고 있다.
일정 공급량을 초과한 블랙홀은 마이너스 전하를 띠면서 반발력이 증가해 물질을 물리치고 과잉 공급을 거부하게 되고, 회전의 경우 역시 일정 상한선에 도달한 블랙홀은 더 이상 물질을 삼킬 수 없게 된다는 것.
블랙홀에 과도하게 물질을 공급하기 위해서는, 공급량이 상한에 도달하기 직전에 적절한 양의 물질을 적절한 방법으로 투여하는 것이 중요하다고 생각.
적절한 방법이나 양을 공급함으로써 블랙홀을 파괴하는 것이 가능하지만, 사상의 지평면을 파괴하면 지금까지 아무도 본 적이 없는 특이점이 드러난다.
최악의 경우, 이 특이점이 우리 물리학을 붕괴시킬 가능성도 우려되고 있다.
사실 특이점은 블랙홀의 중심에 존재하는 것이 아니라, 시간이나 공간이 왜곡되어 있기 때문에, 실제 특이점은 우리의 시간보다 미래에 있는 것으로 알려져 있고, 만약 특이점이 드러나면, 우리 물리학이 붕괴될 뿐만 아니라, 시공간의 구조가 붕괴되고 시간과 공간의 개념조차 소멸될 수 있다.
때로는 블랙홀이 "우주의 괴물"로 두려워지기도 하지만, 실제로는 특이점에 의한 시공간 붕괴로부터 우리를 지켜주고 있는지도 모른다. 블랙홀을 안전하게 파괴하는 방법은, "호킹 방사"를 다 쏟아낸 블랙홀이 천천히 쇠퇴해 가기를 기다리는 것뿐.
쇠퇴한 블랙홀은 사상의 지평면도 특이점도 남기지 않고 소멸한다고 생각되고, 블랙홀이 소멸하기까지 걸리는 시간은, 그 질량에 따라 다르지만, 칠리 1알 정도 크기의 블랙홀이 소멸되기까지 걸리는 시간은, 1044배년으로 알려져 있는데, 약 138억 년으로 알려진 우주 나이의 1034배의 기간을 기다림으로써 블랙홀을 파괴하는 것은 이론상 가능하다.