서울과고 학생들, 블랙홀 비밀 풀었다…세계적 학술지 논문 게재

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부피 대신 '엔트로피 변화'로 열역학 제1 법칙 도출 최초 증명

(서울=연합뉴스) 오보람 기자 = 서울과학고등학교 학생들이 교사와 함께 쓴 과학 논문을 세계적 학술지에 싣는 쾌거를 이뤘다.

서울시교육청은 서울과학고 졸업생 배이진·안건우·장근영(19) 군이 재학 당시 집필한 '장방정식에서 도출한 제약 조건 없는 블랙홀 열역학 정식화' 논문이 과학 학술지 '인터내셔널 저널 오브 모던 피직스 D'에 최근 게재됐다고 23일 밝혔다.

이들은 논문을 통해 구대칭이 없는 일반적인 블랙홀이나 고차 중력 이론에서도 추가 제약 조건 없이 열역학 제1 법칙이 도출된다는 것을 최초로 증명했다.

물리학계에선 블랙홀이 열역학 제1 법칙을 따른다는 사실을 중력장 방정식으로 풀기 위해 시도해왔다.

그러나 기존 연구는 블랙홀의 부피를 고려한 외부 사건지평선의 변화만 고려해, 내부와 외부에 두 지평선이 공존하는 '회전하거나 전하를 띠는 복잡한 블랙홀'에는 적용하기 어렵다는 한계가 있었다.

세 학생과 교신저자인 물리 교사 권용준 씨는 부피 대신 '엔트로피 변화'를 장방정식에 도입하며 이 난제를 해결했다.

논문 심사위원들은 "학생들이 이처럼 정교하고 수준 높은 연구를 수행한 것은 특히 인상적이며, 학생들의 뛰어난 재능과 훌륭한 지도를 잘 보여준다"고 평가했다.

서울시교육청은 대학이나 외부 연구기관의 조력 없이 서울과학고의 교내 교육 시스템만으로 이룬 성과라는 점을 강조했다.

서울시교육청은 "정규교육 과정과 '창의 융합특강' 수업을 거치며 연구 주제를 발전시키고, 교원의 헌신적인 밀착 지도와 공동연구가 더해져 세계적 수준의 결과물을 완성할 수 있었다"고 설명했다.

rambo@yna.co.kr

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