고전 및 양자중력이론 연구실블랙홀의 정보손실문제
블랙홀은 사건지평선 부근에서 호킹복사를 방출하게 되며, 이로 인해 유한한 시간 안에 증발한다는 것이 알려져 있습니다. 이 때, 블랙홀의 전 생애는 양자역학의 유니터리성과 충돌하는 것으로 보입니다. 그러면 블랙홀의 내부에 있던 양자정보들은 블랙홀의 밖으로 어떻게 방출될까요? 이 문제를 해결하기 위한 양자중력이론의 여러 가설들을 검토하고, 가장 정합적인 설명방식을 찾아나가고자 합니다.
- "물리학과 첨단기술" 기고문: 블랙홀 정보손실문제의 과거와 현재, 그리고 미래
- APCTP 강의 "Information paradox fifty years later"
Lecture 1. Hawking radiation and the information loss paradox
Lecture 2. Bekenstein-Hawking entropy
Lecture 3. Geometry of evaporating black holes
Lecture 4. Quantum information
Lecture 5. Black hole complementarity controversy and firewall conjecture
Lecture 6. Alternatives and future perspectives
양자우주론과 관측 가능한 효과들
초기 우주의 특이점을 양자중력이론을 통해서 해결하게 된다면, 이를 통해 우리는 초기 우주에 대한 확률 분포를 얻게 될 것입니다. 이 확률 분포는 우리가 현재 관찰하고 있는 우주를 얼마나 자연스럽게 설명해줄까요? 그리고 초기우주를 설명하는 양자중력이론, 이른바 양자우주론은 검증 또는 반증 가능한 예측을 보여줄 수 있을까요? 이 문제를 이해하기 위해 양자중력이론의 다양한 접근방법들을 조사하며, 특히 유클리드양자중력이론과 하틀-호킹의 무경계조건을 적용 및 확장시켜보고자 합니다.
준고전적 블랙홀의 동역학과 천체물리학적 의미들
블랙홀의 동적 구조는 다양한 양자중력이론과 그 유효이론들이 중력현상을 통해서 어떤 효과를 나타내는지에 대한 중요한 단서를 줄 것입니다. 블랙홀의 동적 구조를 연구하기 위해서는 편미분방정식을 수치적으로 풀어내는 것이 필수적입니다. 우리는 준고전적 블랙홀의 동적 현상을 수치적으로 연구하고, 이러한 연구결과가 천체물리학에서 일어나는 강한 중력현상과 어떤 관계가 있는지에 대해서 조사해보고자 합니다.
- 리뷰 논문: Black hole factory: a review of double-null formalism
최종적 목표
양자중력이론의 궁극적 이해를 위해, 우리는 이론, 실험 및 기술적 관심을 종합적으로 가져야 합니다. 블랙홀 정보손실문제와 양자우주론과 같은 이론적 관심과 더불어, 이러한 양자중력이론이 검증될 수 있는 모사블랙홀, 관측우주론 및 천체물리적 강한 중력현상에 관심을 가질 것입니다. 그리고 본 연구실에서 수행할 수 있는 기술적 전문성을 증진시켜 준고전적 블랙홀의 동역학과 유클리드 양자중력이론 및 그 밖의 연구주제들과 관련해 특별하고 창의적인 연구를 수행해나가고자 합니다.
