■ 서강대학교 LAMP 사업단은 대학의 인력과 자원이 서로 자유롭게 연계할 수 있는 행정적 개편 및 관리의 중추가 되어, 중점테마 연구소인 나노단위 과학 분야의 특성화를 추진하고 다학제적 연구 방법론을 요구하는 난제를 효과적으로 해결하고자 함.■ 최고 수준의 인적·물적 인프라를 구축하고, 지속적으로 최적의 연구 환경을 제공하여 신진연구자들의 연구역량을 강화...
연구소 체계 재정비
신진인력 양성
글로벌 공동연구
혁신적 연구 성과 확립
나노 소재 및 바이오
2
2022년 3월-2027년 2월
|501,310,000원
호킹 복사의 기원에 관한 연구
잘 알려진 기존의 호킹 온도는 무한대에 있는 관찰자가 측정한 온도이다. 본 연구에서는 블랙홀의 내부와 외부 임의의 위치에서 온도를 양자장론 적으로 계산한다. 이는 내부와 외부에서 발생하는 복사로부터 호킹 복사의 기원을 밝히며, 나아가 호킹 복사와 관련하여 야기된 문제점들을 해결하고자 하는 것이다. 이때 수정된 톨만 온도는 목표 달성에 있어 매우 중요한 역할...
트레이스 이상량을 고려하여 수정된 열역학 법칙을 통하여 다양한 중력계에 대한 물리적 특성과 여러 제반 문제에 대한 해결책을 제시하는 것이 본 연구 내용의 주요 골자이다. 본 연구에서 분석할 트레이스 이상량이 포함된 중력 모델로서 첫 번째는 블랙홀 모델이다. 항상 물질을 흡수만 하는 블랙홀은 호킹 복사를 통하여 에너지를 복사에너지로 내뿜을 수 있으며, 이에 따라 트레이스 이상량이 작용하게 된다. 두 번째 모델로는 인플레이션 모델이 있다. 인플레이션이 생기기 위해서는 초기 우주의 구성 물질 중에 인플라톤이 포함되어 있어야한다. 인플라톤과 같은 스칼라장이 포함되어 있는 계는 스칼라장의 퍼텐셜에 비례하는 트레이스를 가지고 있다. 따라서 이 경우 또한 트레이스가 존재하는 대표적 중력 모델 중 하나이다. 하지만 이 두 가지 중력 모델에 대한 열역학적 분석은 지금까지 트레이스가 없는 경우에만 적용을 할 수 있는 기존의 열역학 법칙들을 이용해 왔다. 본 연구 과제에서는 이와 같이 트레이스가 존재하고 있음에도 기존의 열역학 법칙이 적용되어온 다양한 트레이스 이상량이 포함된 중력계에 대한 열역학적 분석을 일관성 있게 재구성된 열역학 법칙을 이용하여 연구해 볼 것이다.
블랙홀의 다양한 양자적 특성 연구를 통하여 양자중력 이론에 대한 물리적 조건과 이를 만족시키는 대안을 제시하기 위한 연구를 하는 것이 본 연구에 대한 내용의 주요 골자이다. 블랙홀의 호킹복사는 양자적 효과를 통하여 이루어진다. 호킹복사의 존재로 인하여 블랙홀의 상보성 및 정보손실문제에 대한 논란이 불러 일으켜졌다. 이런 논란은 완전한 양자중력이 확립되지 않아 발생된 한계로 생각된다. 본 연구에서는 블랙홀 열역학 및 상전이, 등가원리의 유효성 검증, 파이어월 패러독스, 블랙홀 상보성 원리, 정보손실문제, 중력에 관한 불확정성 원리 등에 관한 연구를 통하여 블랙홀에서 나타나는 양자효과를 제대로 이해고자 한다. 또한, 등가원리의 유효성검증에서는 자유낙하하는 관찰자에 의하여 측정된 에너지 밀도와 에너지흐름, 온도에 관해서 자세히 연구하는 것이 양자 효과가 고려된 블랙홀에서 가장 중요한 문제이고 유니타리티 문제 해결의 실마리를 제공할 것이다. 최근에 제시된 자유낙하 관찰자가 음의 에너지를 본다는 연구결과는 양자 블랙홀의 새로운 해석을 요구하며 양자 얽힘 상태에 대한 충분한 이해를 요구하고 있다. 결국, 일관성 있는 양자중력 이론이 만족해야 할 물리적 조건과 그것이 나아갈 길의 제시가 필요로 하고 있다.
본 과제는 초기 우주의 극한 환경에서 중력이 양자적으로 작용하는 방식을 이해하기 위한 기초 이론 연구임. 이를 통해 인플레이션이나 블랙홀과 같은 현상을 더 정확히 설명할 수 있는 새로운 물리 법칙의 가능성을 탐구함.
연구 목표는 다양한 양자중력 모형을 이용해 초기 우주의 팽창 변화와 특이점 문제를 분석하고 블랙홀 엔트로피와 정보 분실 문제의 단서를 찾는 데 있음. 핵심 연구 내용은 딜라톤중력, 낮은 에너지 끈이론, Horava-Lifshitz 중력 이론의 수리구조를 조사하고 해밀토니안 방법으로 대응하는 장론을 구축하며, 최소 길이 구조 탐색과 인플레이션 대체 가능성을 검토함. 기대 효과는 양자역학과 일반상대론을 연결하는 양자중력이론의 기반을 강화하고 우주와 블랙홀에 대한 미시적 이해를 확장하는 데 기여함.