블랙홀은 죽으면 폭발한다.
블랙홀은 눈부신 빛을 발산하고 크기가 줄어들거나 심지어 폭발하여 물체를 분출하며 눈부신 빛을 발산합니다. 영국의 물리학자 스티븐 윌리엄 호킹이 1974년에 이런 예측을 했을 때 과학계 전체는 충격을 받았습니다.
호킹의 이론은 일반상대성이론과 양자이론을 결합한 획기적인 이론이었습니다. 그는 블랙홀 주변의 중력장이 에너지를 방출하면서 블랙홀의 에너지와 질량을 동시에 소모한다는 사실을 발견했습니다.
한 쌍의 입자가 언제 어디서나 생성된다고 가정합니다. 생성된 입자는 양성 입자와 반입자입니다. 이 생성 과정이 블랙홀 근처에서 발생하면 다음과 같은 일이 발생합니다. 두 개의 입자가 소멸되고 하나의 입자가 블랙홀로 빨려 들어갑니다.
입자가 블랙홀로 빨려 들어가는 상황: 블랙홀 근처에 생성된 한 쌍의 입자 중 반입자 중 하나가 블랙홀로 빨려 들어가고, 양성 입자는 빠져나갑니다. 얇은 공기에서는 에너지가 생성될 수 없기 때문에 반입자는 음의 에너지를 갖고 양의 입자는 양의 에너지를 운반한다고 가정합니다. 블랙홀로 들어가는 것은 블랙홀 탈출에서 나오는 긍정적인 입자로 간주될 수 있습니다.
이러한 상황은 블랙홀에서 양의 에너지를 운반하는 입자가 빠져 나가는 것, 즉 블랙홀의 전체 에너지가 적다는 것이며, 아인슈타인의 질량-에너지 방정식 E=mc2는 에너지 손실이 있음을 보여줍니다. 품질 저하의 원인이 됩니다.
블랙홀의 질량이 작아질수록 온도는 점점 높아집니다. 따라서 블랙홀이 질량을 잃으면 온도와 방사율이 증가하므로 질량이 더 빨리 잃습니다. 이 "호킹 복사"는 대부분의 블랙홀에서는 무시할 수 있습니다. 왜냐하면 큰 블랙홀은 상대적으로 천천히 방출하는 반면, 작은 블랙홀은 블랙홀이 폭발할 때까지 극도로 빠른 속도로 에너지를 방출하기 때문입니다.