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호킹 복사(Hawking radiation)는 스티븐 호킹이 주장한 양자 중력 이론의 하나로서 블랙홀이 방출하는 열복사선이다.
양자 역학 이론에서는 진공에서 아무 일도 일어나지 않는 것이 아니라 불확정성 원리에 의해서 전자와 양전자가 수시로 생성되었다가 서로 충돌하여 소멸하기를 반복하고 있다고 알려져 있다. 이것을 양자 요동(Quantum Fluctuation) 또는 양자 거품(Quantum Foam)이라고 하는데, 일반적인 양자 요동은 매우 짧은 시간(10-44초[1])만에 사라져버리기 때문에 관측하기가 극도로 어려우며 만약 운이 엄청나게 좋아서 그 시간 동안 양자 요동을 발견했다고 가정해도 불확정성 원리에 의해서 일정 정밀도 이상 측정하는 것이 불가능하다. 그러나 이 양자 요동이 블랙홀의 사건의 지평선에서 일어날 경우에는 조금 이야기가 달라진다.
사건의 지평선 근처에서 전자와 양전자가 생성됐는데, 확률적으로 어느 한쪽이 블랙홀에 빨려들어 가고 나머지 한쪽은 탈출하게 되면, 그 탈출한 입자는 합쳐져 소멸할 상대가 없어졌기 때문에 마치 블랙홀에서 입자를 방출하는 것처럼 보이는 것이다. 따라서 외부에서 볼 때 블랙홀이 바깥으로 에너지를 방출하는 셈이 되는데 전체 에너지는 보존되어야 하므로 블랙홀의 질량은 감소해야 한다. 이로 인해 모든 블랙홀은 언젠가 소멸해버린다는 것이 증명되며, 소멸하는 속도는 블랙홀이 작아질수록 더 빨라진다고 한다.[2] 이 이론으로 인해 블랙홀이 에너지를 흡수하는 존재가 아니라 오히려 방출하는 존재라는 것이 밝혀지면서 화이트홀과 웜홀의 존재가 부정된 것으로 여겨졌다.
일반 상대성 이론과 양자 역학은 양립할 수 없다는 것이 기존 물리학계의 입장이었다. 그러나 호킹 복사를 통해 두 이론이 같이 양립할 수 있는 가능성이 확인되었다. 워낙 특이한 이론이다 보니 호킹 복사가 실제로 존재하는지는 아직까지도 물리학자들 사이에 논란이 많다.[3]
관련해서 레너드 서스킨드를 비롯한 일군의 과학자는 블랙홀 논쟁(블랙홀 전쟁)을 촉발시켰으며 30년간의 긴 논쟁끝에 2005년 스티븐 호킹은 "블랙홀이 일방통행이 아니라 빠져 들어간 정보가 방출될 수도 있다"면서 호킹 복사의 오류를 인정했다. #
또한 2014년에도 "탈출이 불가능한 블랙홀은 없다"는 의견을 피력하였다.
호킹 복사의 유도과정을 보고 싶다면 여기를 참고하자.
간접적으로 유사 실험을 설계해 시행한 적이 있다. 기사 물론 직접적인 실험 증명이라고는 할 수 없다.
블랙홀의 복사온도는 질량에 반비례한다. 그리고 사건의 지평선의 표면적은 질량의 제곱에 비례하므로, 블랙홀이 방출하는 복사 에너지는 질량의 제곱에 반비례한다. 그러므로 블랙홀이 증발하는데 걸리는 시간은 질량의 세제곱에 비례한다.
2016년 8월, 이스라엘의 과학자가 호킹 복사의 실험에 성공했다는 보도가 나왔다. 원 출처는 러시아의 일간지로 러시아 쪽 언론들은 대부분 인용 보도했다. 그러나 이 보도에서도 반론이 있어서 앞으로 검증과정이 필요한 상황이다.