상대성이론 4부.

 

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3부에서 '중력의 영향으로 빛이 휘어질 수 있다' 라는걸 알아보았다.

그렇다면 그것으로 우리는 무엇을 깨달을 수 있을까?

중력이 대체 무엇이길래 빛마저 끌어당긴다는 말인가?

이것의 정답을 알려면 '공간'의 개념을 제대로 이해해야 하는데

'공간'의 개념을 제대로 이해하기 위해선 '중력파' 라는걸 이해하면 된다.

갑자기 왠 중력파...? 라고 할지 모르겠으나

'중력파'가 무엇인지 제대로 깨달으면 동시에 공간의 개념도 이해하게된다.

다시말해 '중력파는 공간을 이해하지 않으면 이해할 수 없다' 라는 말이기도 하다.

그래서 필자는 두마리 토끼를 모두 건네주려 한다! (ㅋ)

이제 아래의 긴 ~ 내용을 자세히 읽어보자.

이해가 힘들다면 몇번이고 읽어보자!

중력파가 뭘까?

중력파를 이해 하려면 '공간'의 개념을 확실히 이해해야한다.

무슨말이냐면..

 

만약 우주에 존재하는 우리가 아는 모 ~ 든 물질을 없애버렸다고 가정해보자.

지구는 물론이고 큰 은하계부터 아주 작은 입자들까지 모두 없애버렸다면..?

무엇이 남을까?

모두 없애 버린다면 "공간"이 남는다.

이 공간은 아무것도 없는 "무의 개념" 이라고 생각할 수 있지만,

사실 이 공간은 "유의 개념" 이다.

이또한 무슨 말이냐면..

그 공간도 어떠한 물질처럼 휘어질 수도 있고, 늘어날 수도 있고

줄어들수도 있으며 파동도 칠 수 있다.

바람도 불지 않고 아무런 흐름도 없는 '강'을 생각해보자.

그 강 위에 배를 하나 띄워 놓으면 그 배의 주위 물들은 휘어질것이다.

모 ~ 든 질량을 가진 물체들은 배가 강물을 휘어 놓듯이,

자기 주변의 '공간'을 휘어 놓는다.

공간을 휘어놓는 정도는 질량이 큰 물체일수록 강하게 휘어 놓는다.

물위에 떠 있는 배가 무거울수록 물의 휘어짐이 큰것처럼 말이다.

사람이나 그보다 작은 물체들 주변에도 공간이 휘어져 있지만,

그 질량이 너무나도 작기 때문에 공간의 휘어짐이 너무 미미하여

우리가 느끼지 못할뿐이다.

하지만 그 질량이 지구나 태양만큼 무겁다면 주변의 공간이 엄청나게 휘어지게 된다.

아까 강물위에 떠 있던 그 배를 갑자기 들어낸다면?

살짝 휘어져 있던 강물이 다시 제자리로 돌아오는 과정에서

사방으로 물결이 치게 될것이다.

공간을 휘어놓은 태양이 갑자기 사라진다면?

휘어져 있던 공간이 다시 원래대로 돌아오는 과정에서

"공간의 파동"이 사방으로 퍼져 나갈것이다.

그런데 강물에 떠 있는 배를 굳이 들어내지 않고,

회전을 시켜도 사방으로 물결이 치게된다.

우리의 태양이나 지구나 모든 천체들은 가만히 있는게 아니라 열심히 회전을 하며 움직이고 있다.

따라서 모든 천체들의 주위로 공간들이 파동을 치며 나가고 있는것이다.

그 공간의 흐름이 바로, "중력파"이다.

 

중력이란? "휘어진 공간의 힘"

중력파란? "공간의 파동"

이라 할 수 있다.

이제 중력파와 공간의 진정한 실체에 대해서 이해했으리라 믿는다.

중력은 공간의 휘어짐이기 때문에 공간자체가 휘어졌다면

그 옆을 지나는 어떠한것도 휘어진 굴곡을 따라 이동하게 된다.

따라서 중력은 공간이 휘어져있기 때문에 '빛' 마저도 그 휘어진 공간을 따라 지나갈 수 밖에 없는것이다.

아무것도없는 우주공간에 빛이 지나갈때의 시간과..

이렇게 천체가 하나 있을때 그 천체옆을 지나는 빛은 무엇이 다를까?

위 사진은 지구 주위에 휘어진 공간을 표현한 것이다.

이 지구옆으로 빛이 지나간다면..?

사진에서 보이는 연두색선은 지구가 없을때 빛이 이동하는 경로이고

노란색선은 지구가 있을때 이동하는 빛의 경로이다.

빛의 속도는 일정하지만 시공간이 늘어져버려 A에서 B로가는 시간이

지구가 없을때 이동하는 시간보다 더 오래 걸리게 된다.

'시간차가 발생하는 것이다'

따라서 "중력은 시간차를 발생 시키는 것이다"

 

다음 이시간에 더 재미있는 5부가 시작됩니다.!

 

※직장 퇴근이 밤 9시라.. 어제같은 쉬는날을 제외하곤 항상 밤마다 글이 올릴 수 있습니다.