[G1-Sync] Manual knowledge update
This commit is contained in:
Antigravity Agent
@@ -2,65 +2,138 @@
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id: wiki-2026-0508-black-hole
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title: Black Hole
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category: 10_Wiki/Topics
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status: needs_review
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status: verified
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canonical_id: self
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aliases: [P-Reinforce-AUTO-BLHO-001]
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aliases: [Schwarzschild, Event Horizon, Singularity]
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duplicate_of: none
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source_trust_level: A
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confidence_score: 0.88
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tags: [auto-reinforced, black-hole, astroPhysics, singularity, gravity, space-time]
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confidence_score: 0.9
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verification_status: applied
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tags: [physics, general-relativity, computation, information-theory]
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raw_sources: []
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last_reinforced: 2026-04-20
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last_reinforced: 2026-05-10
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github_commit: pending
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inferred_by: Claude Opus 4.7 (auto-normalize 2026-05-08)
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tech_stack:
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language: Python
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framework: einsteinpy, astropy
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# [[Black-Hole|Black-Hole]]
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# Black Hole
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## 📌 한 줄 통찰 (The Karpathy Summary)
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> "시공간의 막다른 길: 거대한 질량이 좁은 공간에 압축되어 중력이 무한대에 수렴함으로써, 빛조차 빠져나갈 수 없는 우주의 가장 극단적이고 신비로운 마침표."
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## 매 한 줄
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> **"매 spacetime 의 region where escape velocity > c"**. Schwarzschild (1916) solution → Hawking radiation (1974) → EHT M87* image (2019) + Sgr A* (2022) → 매 2026 modern view: 매 information paradox 의 holographic / ER=EPR resolution 의 frontier. 매 CS 측면에서는 매 information bound, holographic encoding, computational limit 의 reference physical system.
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## 📖 구조화된 지식 (Synthesized Content)
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블랙홀(Black-Hole)은 중력이 너무 강해 빛을 포함한 어떤 입자도 탈출할 수 없는 시공간의 영역입니다.
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## 매 핵심
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1. **핵심 구조**:
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* **Event Horizon (사건의 지평선)**: 안쪽에서 일어나는 일을 외부에서 결코 알 수 없는 경계면.
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* **Singularity (특이점)**: 질량이 무한한 밀도로 압축되어 기존의 물리 법칙이 붕괴하는 중심 시스템.
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2. **왜 중요한가?**:
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* 일반 상대성 이론과 양자 역학이 충돌하는 지점으로, 우주의 근본 원리를 이해하는 핵심 열쇠임.
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* 정보 역설(Information Paradox): 블랙홀로 들어간 정보가 영원히 사라지는가, 보존되는가에 대한 논쟁은 지식 보존의 물리학적 기초가 됨.
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### 매 정의 / 종류
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- **Schwarzschild** (non-rotating, no charge): r_s = 2GM/c².
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- **Kerr** (rotating): 매 ergosphere + frame dragging.
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- **Reissner–Nordström** (charged), **Kerr–Newman** (rotating + charged).
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- 매 mass 분류: stellar (5–100 M☉), intermediate (10²–10⁵), supermassive (10⁶–10¹⁰), primordial (PBH).
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## ⚠️ 모순 및 업데이트 (Contradictions & Updates)
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- **과거 데이터와의 충돌**: 과거에는 블랙홀이 모든 정보를 영영 삼키는 '파괴의 장소' 정책으로 보았으나, 현대 물리학 정책은 호킹 복사(Hawking Radiation)를 통해 아주 미세하게 정보를 방출할 수 있다는 정책으로 업데이트됨(RL Update).
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- **정책 변화(RL Update)**: 블랙홀의 실제 관측 데이터(Event Horizon Telescope)가 확보됨에 따라, 가설로만 존재하던 영역이 실질적인 '데이터 분석의 영역 정책'으로 들어왔으며, 이를 분석하기 위해 거대 AI 알고리즘이 필수적으로 사용됨.
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### 매 entropy / information
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- Bekenstein–Hawking entropy: S = k·A / (4·ℓ_P²).
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- 매 information 매 area 에 비례 — 매 holographic principle 의 origin.
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- Hawking T = ℏc³ / (8π·G·M·k_B) — 매 radiation 의 thermal.
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- 매 information paradox: 매 unitary evolution vs thermal radiation. **2020 island formula (Penington, Almheiri 등) 의 Page curve 도출**.
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## 🔗 지식 연결 (Graph)
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- [[Artificial Intelligence (AI)|Artificial Intelligence (AI)]], [[Scientific-Method|Scientific-Method]], [[Analysis|Analysis]], [[Information-Theory|Information-Theory]], [[Philosophy|Philosophy]] of Science
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- **Modern Tech/Tools**: Gravitational wave detectors (LIGO), Event Horizon Telescope imagery AI.
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### 매 CS / 정보이론 연결
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1. **Holographic bound**: 매 region 의 max info ≤ A / (4·ℓ_P²) bits.
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2. **Computational limit**: Lloyd 2000 — 매 ultimate laptop 의 1 kg, 1 L 매 black-hole limit at 10⁵¹ ops/s.
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3. **Quantum error correction**: 매 AdS/CFT 의 bulk reconstruction 의 QEC code (Almheiri-Dong-Harlow).
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4. **ER=EPR**: 매 entanglement = wormhole — 매 quantum gravity 의 unification 의 hint.
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## 🤖 LLM 활용 힌트 (How to Use This Knowledge)
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## 💻 패턴
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**언제 이 지식을 쓰는가:**
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- *(TODO)*
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### Schwarzschild radius
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```python
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G, c, MSUN = 6.67430e-11, 2.99792458e8, 1.989e30
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def schwarzschild_radius_m(M_solar): return 2 * G * (M_solar * MSUN) / c**2
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print(schwarzschild_radius_m(1)) # 2953 m (Sun)
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print(schwarzschild_radius_m(4.3e6)) # Sgr A*
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```
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**언제 쓰면 안 되는가:**
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- *(TODO)*
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### Hawking temperature & lifetime
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```python
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import math
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hbar, kB = 1.054571817e-34, 1.380649e-23
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def hawking_T(M_kg): return hbar*c**3 / (8*math.pi*G*M_kg*kB)
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def evap_time_s(M_kg): return 5120 * math.pi * G**2 * M_kg**3 / (hbar * c**4)
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print(hawking_T(MSUN)) # ~6e-8 K
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print(evap_time_s(MSUN) / 3.15e16) # ~2e67 yr
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```
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## 🧪 검증 상태 (Validation)
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### Geodesic integration (einsteinpy)
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```python
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from einsteinpy.geodesic import Timelike
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from einsteinpy.metric import Schwarzschild
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import astropy.units as u
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- **정보 상태:** needs_review
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- **출처 신뢰도:** A
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- **검토 이유:** *(P-Reinforce Phase 1 자동 정규화. 본문 검증 필요.)*
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geo = Timelike(metric="Schwarzschild", metric_params=(0,),
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position=[40, math.pi/2, 0], momentum=[0, 0, 3.83],
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steps=5500, delta=0.5, return_cartesian=True)
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```
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## 🧬 중복 검사 (Duplicate Check)
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### Bekenstein–Hawking entropy
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```python
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lP2 = 2.612e-70 # Planck area m^2
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def BH_entropy_bits(M_kg):
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rs = 2*G*M_kg/c**2
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A = 4*math.pi*rs**2
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return A / (4*lP2) / math.log(2)
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print(f"{BH_entropy_bits(MSUN):.2e} bits") # ~1e77
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```
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- **기존 유사 문서:** *(TODO: 인덱서 클러스터 리포트 참조)*
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- **처리 방식:** UPDATE (자동 정규화)
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- **처리 이유:** Phase 1 정규화 — 옛 템플릿/누락 필드 보강.
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### Holographic bound check
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```python
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def holographic_max_bits(area_m2): return area_m2 / (4*lP2) / math.log(2)
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# 매 1 m² boundary 매 ~1e69 bits maximum.
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```
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## 🕓 변경 이력 (Changelog)
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### Image-plane shadow radius (EHT-style)
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```python
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def shadow_radius_uas(M_solar, distance_kpc):
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rs = schwarzschild_radius_m(M_solar)
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shadow_m = 3*math.sqrt(3)*rs # photon ring diameter ≈ 5.196·r_s/2
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d_m = distance_kpc * 3.086e19
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return (shadow_m / d_m) * (180/math.pi) * 3600 * 1e6
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print(shadow_radius_uas(6.5e9, 16800)) # M87* ~ 42 µas
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```
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| 날짜 | 변경 내용 | 처리 방식 | 신뢰도 |
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|------|-----------|-----------|--------|
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| 2026-05-08 | P-Reinforce Phase 1 정규화 (frontmatter + 헤더 표준화) | UPDATE | A |
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## 매 결정 기준
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| 상황 | Approach |
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|---|---|
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| Newtonian regime (r ≫ r_s) | Newtonian gravity |
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| Static, spherical | **Schwarzschild metric** |
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| Rotating astrophysical | **Kerr metric** |
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| Quantum-gravity / info | **Page curve + island formula** |
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| Holographic / dual CFT | **AdS/CFT** |
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| Numerical merger | **Numerical Relativity (Einstein Toolkit)** |
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**기본값**: 매 astrophysics 면 **Kerr**, 매 CS / info-theoretic discussion 면 **Bekenstein–Hawking + holographic bound**.
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## 🔗 Graph
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- 부모: [[General-Relativity]] · [[Quantum-Field-Theory]]
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- 변형: [[Schwarzschild-Metric]] · [[Kerr-Metric]] · [[Primordial-Black-Hole]]
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- 응용: [[Holographic-Principle]] · [[AdS-CFT]] · [[Hawking-Radiation]] · [[Gravitational-Waves]]
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- Adjacent: [[Information-Paradox]] · [[Page-Curve]] · [[ER-EPR]] · [[Computational-Limit]]
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## 🤖 LLM 활용
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**언제**: 매 information-theoretic 한 entropy bound, 매 holographic / quantum gravity 의 thought experiment, 매 cosmology numerical estimation.
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**언제 X**: 매 sci-fi narrative 의 wormhole-as-shortcut (매 traversable wormhole 의 exotic-matter 필요 — 매 separate topic).
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## ❌ 안티패턴
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- **"매 black hole 의 information 의 lost"**: 매 modern view 의 unitary preserved (Page curve, island formula).
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- **"매 singularity 의 physical"**: 매 GR breakdown 의 indicator — 매 quantum gravity 의 expected to resolve.
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- **"매 Hawking radiation 매 carries info trivially"**: 매 detailed mechanism 의 still active research (replica wormholes 2020).
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- **Mixing M_BH ↔ r_s units**: 매 SI (kg, m) vs geometrized (M = G·M_kg/c²) 매 cross-check 항상.
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## 🧪 검증 / 중복
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- Verified (Schwarzschild 1916; Hawking 1974; Bekenstein 1973; EHT Collaboration 2019, 2022; Penington 2020).
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- 신뢰도 A.
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## 🕓 Changelog
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| 날짜 | 변경 |
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|---|---|
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| 2026-05-08 | Phase 1 placeholder |
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| 2026-05-10 | Manual cleanup — physics + CS info-bound + 6 patterns |
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Reference in New Issue
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