HHH의 천문학 이야기

정보 저장의 우주적 가능성과 상태공간의 제한 우주를 하나의 거대 기억 장치로 간주하려면, 먼저 ‘정보’와 ‘물리 상태’의 관계를 정의해야 한다. 정보 이론의 관점에서, 기억이란 특정한 상태공간(state space) 내에서 서로 구별 가능한 미시 상태를 안정적으로 구분하고 유지하는 행위이다. 즉, 우주가 ‘기억’을 수행한다는 것은 우주 전체의 미시 상태가 일정 기간 동안 변별 가능하게 유지되며, 이를 통해 과거 사건에 대한 ‘표상’을 저장할 수 있다는 뜻이다. 그러나 우주의 상태공간은 무한하지 않으며, 볼츠만 엔트로피 정의에 따라 가능한 미시 상태 수는 우주가 가진 총 에너지와 부피, 그리고 입자 수에 의해 제한된다. 이를 단순히 은하나 행성 규모에서 생각하면, 정보 저장의 물리적 매체가 원자나 전자의 ..

천문학 2025. 8. 9. 22:12

블랙홀 주변 시공간의 비정상 열역학: 경계면의 비등방성과 에너지 비보존성블랙홀은 고전적으로 사건의 지평선(event horizon) 너머로 들어간 정보는 외부로 전달될 수 없다는 특성을 가진다. 이는 블랙홀 내부와 외부를 구분하는 명확한 경계 조건을 제공하며, 물리적으로는 열역학 제2법칙의 한계 사례로서 기능한다. 그러나 양자장론의 틀 내에서는, 사건의 지평선 근처에서 진공 요동이 유도하는 호킹 복사(Hawking radiation) 현상으로 인해 블랙홀은 열적 성질을 가지며, 마치 흑체처럼 에너지를 방출한다. 이때 지평선은 일종의 열역학적 경계면으로 간주되며, 복사된 입자는 고전적인 원인-결과 관계를 따르지 않는 방식으로 외부 세계에 정보를 남긴다.그러나 최근 제안된 이론에서는 사건의 지평선이 단일한 ..

천문학 2025. 8. 7. 22:48