佛 물리학자 “웜홀, 예측보다 안전… 장거리 우주여행 가능”

이른바 ‘우주 속 지름길’로 불리는 웜홀이 예상보다 안정성이 커 장거리 우주여행에 활용될 수도 있다는 연구 결과가 나왔다.

웜홀은 블랙홀과 화이트홀을 잇는 시공간 사이 터널로, 이론상 먼 거리를 지름길처럼 이동하는 이론상 통로다. 하지만 안정성이 떨어지는 탓에 형성되고 나면 곧바로 붕괴하는 것으로 여겨졌다.

프랑스 리옹고등사범학교 물리학자 파스칼 코이랑 박사는 웜홀 연구에 주로 사용하는 ‘슈바르츠실트의 해(수학적 답안)’ 대신 ‘에딩턴-핀켈스타인 좌표계’로 웜홀을 연구했다. 이는 블랙홀 기하학에서 흔히 사용되는 것으로, 물리학자인 영국의 아서 스탠리 에딩턴과 미국의 데이비드 핀켈스타인이 영감을 줘 두 사람의 이름이 붙여졌다.

분석 결과, 입자는 사건의 지평선(일반 상대성 이론에서 어떠한 내부에서 일어난 사건이 그 외부에 영향을 줄 수 없게 되는 경계면)을 가로질러 가상의 웜홀로 들어가 통과해 제한된 시간 안에 다른 쪽으로 나오는 것으로 나타났다.

코이랑 박사는 또 에딩턴-핀켈스타인 좌표계를 사용하면 가상의 웜홀을 통과하는 입자의 경로를 더욱더 쉽게 추적할 수 있다는 점도 발견했다. 이를 통해 그는 웜홀이 미지의 물질 없어도 안정성을 유지할 수 있다는 점을 깨달았다.

이에 대해 코이랑 박사는 “입자가 웜홀을 안전하게 통과할 수 있다면 인류 역시 우주선을 타고 멀리 떨어진 은하계의 행성에 도달할 수 있다”면서 “통상적으로 여행하는 것보다 훨씬 더 적은 시간이 걸린다”고 설명했다.

자세한 연구 성과는 자세한 연구 결과는 미국 코넬대에서 운영하는 출판 전 논문공개 사이트인 아카이브(arXiv.org) 제출돼 9일자로 공개됐으며 동료 검토 학술지 ‘국제 현대물리학 저널 D’12월호에 실릴 예정이다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr