영국의 세계적인 물리학자 스티븐 호킹 박사가 과거의 오류를 인정하고 자신의 기존 블랙홀 이론을 180도 뒤집어 전세계 과학계에 큰 파문이 일고 있다.

호킹 박사는 21일 아일랜드 더블린에서 열린 `제17차 일반상대성이론과 중력에 관한 국제회의'에서 블랙홀에 관한 자신의 이론이 틀렸다며 180도 상반된 새로운 이론을 제시했다.



BBC 방송에 따르면 호킹은 이날 `블랙홀 정보 패러독스(역설)'란 제목의 발표를 통해 "블랙홀에 빨려들어간 정보가 방출될 수 있다고 믿는다"고 밝혔다.

이는 블랙홀 연구 사상 가장 혁명적인 성과로 평가됐던 자신의 1975년 이론을 완전히 뒤집는 것이어서 큰 반향이 예상되고 있다.

블랙홀은 한 번 빨려들어간 것은 영원히 빠져나올 수 없는 물체를 말한다. 블랙홀 부근에는 `사건 지평선'(event horizon)이란 영역이 존재하며 한 번 들어간 물질은 이곳에 갖혀 영원히 빠져 나오지 못한다.

호킹은 1975년 논문에서 블랙홀이 만들어지면 에너지를 방출하기 시작하며 이 `호킹 복사'(Hawking radiation)를 통해 질량을 상실한다고 주장했다.

이 이론에 따르면 호킹 복사는 비가역적인 현상이기 때문에 빨려들어간 정보는 다시 방출되지 않으며 블랙홀이 에너지를 모두 방출해 소멸하면 함께 사라지게 된다.

블랙홀은 질량과 운동량, 전하 등의 극히 제한적인 정보를 갖고 있지만 안으로 빨려들어간 물질에 대해서는 정보를 방출하지 않기 때문에 블랙홀이 에너지 방출을 다해 사라지게 되면 이런 정보도 함께 사라진다는 것.

호킹의 이런 이론은 그러나 입자와 입자가 상호작용을 통해 흡수, 붕괴된다고 하더라고 정보손실은 있을 수 없다는 양자역학의 기본원리에 반한다는 지적을 받아왔다.

이에 대해 호킹은 극도로 강한 중력장이 양자역학을 따르지 않는 `특별한 자연 현상'을 만들어냈을 수 있다고 반박해 왔으나 이번에 그 오류를 인정한 것이다.

그는 "블랙홀이 일방통행이 아니라 빠져들어간 정보가 방출될 수도 있다고 믿는다"고 말했다.

케임브리지대학의 물리학교수 게리 깁슨은 호킹의 새로운 이론에 따르면 블랙홀은 안으로 들어간 정보의 외부 방출을 막는 완벽한 윤곽을 가진 `사건 지평선'을 가지지 않고 있다고 설명했다.

호킹은 새 이론에서 블랙홀은 빨아들인 모든 것을 결코 완전히 파괴하지 않으며 대신 더 긴 시간 방출을 계속한다고 밝혀 궁극적으로 블랙홀 안으로 들어간 정보를 바깥에서 재구성할 수 있음을 시사하고 있다.

그는 "지난 30년간 이 문제에 대해 생각해 왔으며 이제 해답을 찾았다"면서 "블랙홀은 일단 형성된 뒤 나중에 문을 열어 안에 빨려들어간 물체에 대한 정보를 방출하며 따라서 우리는 블랙홀의 과거를 확인할 수 있고 미래도 예측할 수 있다"고 말했다.

호킹은 이 같은 U-턴에 대한 대가로 야구 참고서적 한 권 값을 지불해야만 했다.

블랙홀 안으로 들어간 정보가 영원히 손실된다는 견해를 주장했던 호킹과 미국 캘리포니아공대(CalTech)의 킵 손 교수는 정보 손실 반대론자인 캘리포니와 공대의 존 프레스킬 교수와 이론을 바꾸는 사람이 야구 참고서적인 `토털 베이스볼'(Total Baseball)을 사 주기로 내기를 했기 때문이다.

호킹은 프레스킬 교수에게 책을 건네면서 "토털 베이스볼을 구하기가 불가능해 크리켓 백과사전으로 대신하기로 했다"고 말했다.

하지만 블랙홀 정보가 복구될 수 있다는 지론을 펼쳐온 프레스킬 교수는 "솔직하게 말해 호킹의 새로운 이론도 전혀 이해할 수가 없었다"고 말해 향후 새로운 논쟁이 일어날 수 있음을 시사했다.

호킹은 다음달 자세한 내용을 담은 논문을 공식 발표할 예정이다.


등록일      2004/07/23
정보출처      연합뉴스