블랙홀에 대해

2) 중력 포획 블랙홀에서 아주 멀리 떨어진 곳에서는 중력장이 약하므로, 모든 현상은 상당한 정확도로 뉴턴의 이론과 일치하여 일어난다. 즉, 이러한 중역장에서는 뉴턴의 천체 역학이 유효하게 적용된다는 것을 의미한다. 그러나, 블랙홀 근처로 다가감에 따라 뉴턴의 법칙은 점점 더 크게 어긋나기 시작한다. 자세히 살펴보면 뉴턴 역학에서는 우주 공간에서 중력 중심에 있는 물체를 향하여 날아오는 물체는 포물선 또는 쌍곡선 궤도를 그린다. 그러나 블랙홀에 가까이 다가가면 그 궤도는 포물선이나 쌍곡선과는 많이 달라진다. 만약 블랙홀에서 멀리 떨어져 있을 때의 속도가 광속에 비해 현저히 느린 물체의 궤도가 중력 반지름의 2배 되는 지점 가까이 지나가게 되면, 그 물체는 블랙홀 주위를 여러 바퀴 돈 후에 밖으로 날아간다. 그런데 만약 그 물체가 중력 반지름의 2배 되는 원에 거의 접근하면, 그 궤도는 이 원위에서 뱅뱅 돌게 된다. 이 물체는 블랙홀의 중력에 붙잡혀 결코 탈출하지 못한다. 이보다 더 안쪽으로 접근하면, 물체는 블랙홀 속으로 빠져 들어가 역시 블랙홀의 중력에 붙들린다. 이것이 중력 포획이라는 것이다. 3) 중력파 방출 아인슈타인의 중력 이론으로부터 예견이 가능한 것이었다. 이 중력파는 전자기파와 유사한 파이다. 전자기파는 매우 빠른 속도로 진동하는 전자기장으로서 방출원에서 나와 공간 속을 최대한의 속도, 즉 빛의 속도로 전파해 간다. 이와 마찬가지로 중력파는 중력장이 진동하는 것으로서 방출원에서 나와 빛의 속도로 공간 속을 전파해 간다. 이런 중력파의 검출을 위해서는 일정한 거리만큼 떨어져 있는 최소한 2개의 공이 필요하다. 중력파가 공들에 도달하면 이들은 교대 적으로 서로 가까워졌다가 멀어지곤 하는데, 이들 공사이의 거리를 측정함으로써 검출할 수 있다. 여기서 공이 둘이어야 하는 이유는 다음과 같다.