출처 : https://www.youtube.com/watch?v=p_8yK2kmxoo

중성자별은 블랙홀 다음으로 밀도가 가장 높은 천체입니다.

우리는 아마 그 핵 속에서 현존하는 가장 위험한 물질을 발견할지도 모릅니다.

"이상한 물질"을 소개합니다.

이 특이한 물질은 너무나 극단적이어서 우주의 법칙들을 구부리고 감염시키고 접촉하는 모든것들을 파괴할지도 모릅니다.

또는 우리에게 어떻게 우주가 시작되었는지 알려줄수도 있습니다.

아마도 둘 다 겠죠.

이러한 극단적인 이상한 물질을 이해하기에 앞서 우리는 먼저 약간의 기초지식이 필요합니다.

중성자별은 무엇이며, 또 이상한 물질은 어떻게 우주의 법칙을 깨뜨릴수 있는 것일까요?

중성자별은 매우 큰 별이 초신성 폭발후 남게 된 것입니다.

이때, 별의 핵은 자체 중력에 의해 붕괴하게됩니다.

이와같은 내부로의 강력한 힘은 핵과 입자들을 격렬하게 압착시킵니다.

전자(-)는 양성자(+)로 끌려들어가고, 그 결과 합병되어 중성자가 됩니다.

원자가 완전히 사라진 이 공간은, 서로 가까이 붙어있지 않으려고 하지만 달리 선택지가 없는 입자들로 순식간에 완전히 채워지고 맙니다.

이들은 붕괴되지 않기 위해 필사적으로 중력에 대항하여 서로를 밀어냅니다.

만일 중력이 이긴다면, 이는 블랙홀이 됩니다.

반대로 이 입자들이 이긴다면, 이는 중성자별이 됩니다.

이러한 과정은 중성자별을 도시만한 크기의 원자핵 덩어리로 만들지만, 우리 태양과 맞먹는 질량을 가지고 있습니다.

그리고 여기서, 뭔가가 이상해지죠.

중성자별의 핵은 물리학의 법칙을 바꿔 놓을 정도로 매우 극단적인 환경을 지니고 있습니다.

그리고, 이는 아주 이상하고 극도로 위험한 물질을 만들어 낼 수 있습니다.

하지만, 우리들 스스로 달려들지는 말자구요.

이 물질이 어떻게 붕괴될 수 있는지 배우기 전에, 우리는 먼저 알아야 할 법칙이 있습니다.

원자핵을 구성하는 입자들인 양성자와 중성자는, 쿼크라고 불리는 더 작은 입자들로 구성되어 있습니다.

쿼크는 절대로 단독으로 존재하지 않습니다.

이를 우리는 틀어박혀 있다고 부르죠.

이것들을 분리하려고 시도해 볼 수는 있지만, 더 강하게 잡아당길수록 더 강력하게 서로를 잡아당겨 원래 상태로 되돌립니다.

만일 분리를 위해 많은 에너지를 사용한다면, 이들은 그저 이 에너지를 새로운 쿼크를 만드는 데 사용합니다.

쿼크는 그저 다른 입자들을 구성하는 블록들로서 함께 존재할 뿐이며, 그 자체로는 절대로 관측할 수가 없습니다.

이들은 수많은 종류가 있지만, 오직 두 가지만이 안정된 물질을 구성합니다.

'위 쿼크'와 '아래 쿼크'는 양성자와 중성자에서 발견되었습니다.

다른 모든 쿼크들은 순식간에 붕괴하여 변하는 것으로 보입니다.

하지만, 이러한 법칙이 중성자별의 내부에서는 아마 다를 겁니다.

중성자별의 핵에서 작용하는 힘은 매우 극단적인데, 빅뱅 직후의 우주에서 작용하는 힘과 거의 비슷할 정도입니다.

중성자별의 핵은 모든 것의 시작이 이루어지던 시간대를 우리가 들여다볼 수 있게 해주는 화석과 같습니다.

그래서, 쿼크가 중성자별의 내부에서 어떻게 작동하는지 공부하는 것은 우주의 본질 그 자체를 이해하는 방법입니다.

한 가설에서는, 중성자별의 내부에서 양성자와 중성자가 분리된다고 말합니다.

모든 입자들은 빈틈없이 빽빽하게 들어차고, 용해되고 녹아서 일종의 쿼크의 욕조와 같은 상태가 됩니다.

헤아릴 수 없이 많은 수의 입자들이 오로지 쿼크들로만 이루어진 거대한 하나의 덩어리가 됩니다.

쿼크 물질.

이것들로 만들어진 천체를 쿼크 별이라고 부릅니다.

비록 겉에서 보기에는 평범한 중성자별과 다를 것이 없어 보이지만 말입니다.

이제, 마침내 우리는 이 가장 위험한 물질에 대해 이야기할 수 있습니다.

만일 쿼크별 내부의 압력이 충분히 강력하다면 아마도 더욱 이상해질겁니다.

말 그대로요.

중성자별의 내부에서, 몇몇 쿼크들이 '이상한 쿼크'로 변환될 것입니다.

'이상한 쿼크'는 기이한 핵 특성을 지니고 있고 더 무겁습니다.

그리고, 더 정확한 표현이 없는데, 더 강력합니다.

만일 '이상한 쿼크'가 출현하면, 이들은 '이상한 물질'을 만들 수 있습니다.

-2-편에서 계속

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