14.19
태양 표면에서 발사된 가상의 발사체는 태양의 중력장을 벗어나기 위해 618km/s의 속도가 필요합니다.
이제 태양의 반지름이 절반으로 줄어들어 질량이 일정하게 유지된다고 가정합니다. 그러면 탈출 속도가 873km/s로 증가합니다. 반경이 더 줄어들어 결국 2.9km가 되면 탈출 속도는 빛의 속도와 같아집니다.
발사체의 탈출 속도는 발사되는 물체의 질량과 반경에 따라 달라진다는 것을 기억하십시오.
일반적으로 질량이 빛의 속도와 동일한 탈출 속도를 갖는 반지름을 슈바르츠실트 반지름이라고 합니다. 따라서 슈바르츠실트 반지름은 중력 상수의 곱의 두 배와 물체의 질량을 빛의 속도의 제곱으로 나눈 값과 같습니다.
반지름이 슈바르츠실트 반지름보다 작은 구형 회전하지 않는 물체를 블랙홀이라고 합니다.
슈바르츠실트 반지름에 있는 블랙홀을 둘러싼 구면은 사건의 지평선(event horizon)으로 알려져 있으며, 그 안에서 탈출 속도가 빛의 속도보다 큽니다.
질량이 유한한 물체는 진공 속에서 빛의 속도보다 빠르게 이동할 수 없습니다. 이 사실은 극도로 높은 중력장의 영역에서 흥미로운 결과를 가져옵니다.
중력적으로 묶인 물체의 표면에서 발사체를 발사하여 결국 물체의 중력장을 벗어나는 데 필요한 최소 속도를 탈출 속도라고 합니…