내 주머니에 미니 블랙홀이 있다면? (KISTI)

만약 동전만한 크기의 블랙홀이 갑자기 당신 옆에 나타난다면 어떻게 될까요?
간단히 말하자면, 당신은 죽습니다.

깊게 들어가보면, 경우에 따라 다르죠: 블랙홀의 질량이 동전만 할 때와 아니면 크기가 동전만 할 때에 결과는 다릅니다. 5그램정도 되는 1 니켈 짜리 동전이 마법처럼 블랙홀로 붕괴했다고 가정해 봅시다. 이 블랙홀의 지름은 대략 10^-30 제곱미터 가 됩니다. 비교해보면, 수소 원자가 크기 10^ -11 제곱미터 정도니, 이 블랙홀은 수소 원자와 비교했을때 태양과 수소원자의 비율만큼 작아집니다.

상상도 안 될 만큼 작죠. 그리고 이렇게 작은 블랙홀은 수명이 매우 짧아 순식간에 호킹 복사로 붕괴하며 바로 사라질 것입니다. 10^ -23제곱 초 안에 얼마 없는 질량을 모두 방출할것입니다. 이 5그램 짜리 질량은 450 테라 줄의 에너지로 변환됩니다. 이 에너지는 히로시마와 나가사키에 투하된 원자폭탄의 폭발력을 합한 것 보다 거의 3배나 더 큰 폭발로써 나타납니다.

이 경우, 당신은 죽습니다. 물론 그 동전도 잃겠죠. 만약 블랙홀의 지름이 동전만하다면 이 경우에는 상당히 더 무거워지겠죠. 1 니켈 동전 크기만한 블랙홀이 있다면 우리 지구보다 살짝 더 무거울것입니다. 그 표면중력은 지구가 현재 가진 것에 비해 수십 수억배는 더 강하고. 그 조석력은 너무 강해서 당신 세포 하나하나를 갈갈이 찢어버릴 것입니다.

아마 무슨 일이 일어나는지 알아차리기도 전에 블랙홀이 당신을 모두 흡수해 버릴 것입니다. 중력의 법칙은 여전하지만, 그렇게 무거운 물체 근처에서는 당신이 겪게 될 중력 현상은 꽤 색다를 것입니다. 중력이 작용하는 범위는 관측 가능한 우주 전체에 퍼져있고. 물체와 멀어지면 멀어질수록 중력의 힘은 약해집니다.

지구에서 보면, 당신의 머리와 발가락은 지구 중심에서 거의 비슷한 거리로 떨어져있습니다. 하지만 만약 당신이 1 니켈 동전 크기의 블랙홀 위에 서있다면 당신의 발은 블랙홀 중심으로 수백배 더 가깝게 놓이고 당신의 머리에 가해지는 중력에 비해 수천 수만배 더 강력한 중력을 받아 수백만 조각으로 찢어질 것입니다.

하지만 블랙홀은 당신만으로 만족하지 않습니다. 이제 블랙홀은 지구-달-블랙홀 계에서 가장 강한 중력을 뽐내게 되었습니다. 아마 블랙홀이 우리 행성의 중심으로 들어가서 중심부터 흡수할 것이라고 생각하실지도 모릅니다.

하지만, 지구도 블랙홀 쪽으로 울직일 것이고 마치 블랙홀을 공전하듯이 들썩거리며 동시에 매 공전마다 블랙홀에게 엄청난양의 질량을 빼앗길 것 입니다. 훨씬 더 끔찍하죠. 안쪽에서부터 지구가 잡아먹히며, 뜨거운 암석 부스러기로 가득한 원반으로 붕괴하여 블랙홀의 근처를 에워싸고 공전하게 될겁니다.

블랙홀이 식사를 마무리할 때 즈음이면 그 질량은 천천히 두 배 가까이 증가할겁니다. 이제 달의 궤도는 타원형으로 크게 찌그려졌고, 태양계에 미치는 영향도 경외롭습니다. 성경에서 말하는 경외로움, 즉 끔찍하다는 겁니다. 블랙홀에 의한 조석력은 지구 주변 소행성들, 심지어 소행성 대의 일부분마저 헤집어 놓으며 그 암석 덩어리들을 태양계 사이로 날려버릴 것입니다.

그 뒤 수백만년간 태양계에서는 폭격과 충돌이 곳곳에서 빈번할지도 모릅니다 행성들은 살짝 영향을 받지만, 거의 비슷한 궤도를 유지할 것 입니다. 우리가 한 때 지구라고 불렀던 이 블랙홀은 이제 지구 궤도에서 지구를 대신해 태양 주변을 돌 겁니다.
이 경우에도, 당신은 죽습니다.