모달창 닫기
- 홈으로 이동
중력의 발생 원인이 무엇 인지 알수 있을까요,
2013-08-22
-
분야
천체물리/우주론
-
조회수
7849
중력의 발생원인과 실체에 대해서 알수 있을까요,
궁금합니다.
궁금합니다.
- 제목Re : 중력의 발생 원인이 무엇 인지 알수 있을까요,
- 분류천체물리/우주론
- 작성일2013-09-05 16:50:22
- 작성자admin
안녕하세요 한국천문연구원입니다.
중력은 전자기력, 약력 및 강력과 함께 자연에 존재하는 네 가지 기본적인 (물질들 사이에 작용하는) “상호작용” 중 하나입니다.
뉴턴의 역학으로 대표되는 고전역학에서는 중력은 물질들이 서로 끌어당기는 고유한 자연 현상으로서 “힘”의 개념입니다. 중력은 “질량”을 가진 물질에 “무게”를 부여하여 중력 방향으로 끌어당깁니다.
1915년 아인슈타인이 발표하면서 시작된 일반상대론에서는 중력의 효과를 “힘”이라는 개념 대신 “시공간의 곡률”(spacetime curvature)를 써서 설명합니다. 시공간은 물질에 의해 휘어지고, 물질은 바로 그 휘어진 시공간상의 주어진 “직선”을 따라 움직인다는 것입니다. (간접적으로 예를 들면, 구부러진 철사를 기어가는 개미에게는 그 철사는 “직선”으로 느껴지는 것, 또는 우리가 사실은 둥근 지구 위를 걸어가는데도 마치 계속 직선 위를 가는 것처럼 느끼는 정도로 생각할 수 있겠습니다.) 이러한 “직선”, 또는 두 물질 사이의 최단거리를 “측지선”(geodesics)이라고 합니다.
즉, 중력은 관성을 가진 물질들의 운동에 의한 시공간의 “휘어짐”(곡률)에 의해 발생하는 “현상”입니다. 고전역학(뉴턴의 역학)에서처럼, 일반상대론에서도 물론 물질에 힘을 가하면 이 측지선을 벗어납니다. 따라서 시공간의 측지선을 따라서 운동하는 물질은 고전역학의 관성에 의한 운동과 같게 됩니다.
일반상대론에서는 서로 중력의 영향이 강하게 미치며 돌고 있는 두 물체사이에는 시공간의 곡률이 “진동”하여 중력파가 발생합니다. 태양계 정도에서는 중력파의 강도가 미미하여 측정하기 힘듭니다. 하지만, 중력이 강한 중성자별들끼리 아주 가까이 있으면 그 효과를 간접적으로 알 수 있습니다. 이렇게 강한 중력을 가지고 서로 가까이에서 운동하는 물질들에서의 중력파를 검출해보려는 시도가 최근 이루어지고 있는데, 예를 들면, LIGO(Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory)같은 장치입니다. 현재까지 이러한 중력의 진동 현상은 아직 검출되지 않았습니다만, 천체물리학자들은 향후 장치를 개선하여 언젠가는 중력파의 증거를 검출할 것으로 기대하고 있습니다.
중력 또는 블랙홀로 검색하셔서 관련 서적을 찾아보시는 것도 좋을 듯 합니다.
감사합니다.
답변2중력은 전자기력, 약력 및 강력과 함께 자연에 존재하는 네 가지 기본적인 (물질들 사이에 작용하는) “상호작용” 중 하나입니다.
뉴턴의 역학으로 대표되는 고전역학에서는 중력은 물질들이 서로 끌어당기는 고유한 자연 현상으로서 “힘”의 개념입니다. 중력은 “질량”을 가진 물질에 “무게”를 부여하여 중력 방향으로 끌어당깁니다.
1915년 아인슈타인이 발표하면서 시작된 일반상대론에서는 중력의 효과를 “힘”이라는 개념 대신 “시공간의 곡률”(spacetime curvature)를 써서 설명합니다. 시공간은 물질에 의해 휘어지고, 물질은 바로 그 휘어진 시공간상의 주어진 “직선”을 따라 움직인다는 것입니다. (간접적으로 예를 들면, 구부러진 철사를 기어가는 개미에게는 그 철사는 “직선”으로 느껴지는 것, 또는 우리가 사실은 둥근 지구 위를 걸어가는데도 마치 계속 직선 위를 가는 것처럼 느끼는 정도로 생각할 수 있겠습니다.) 이러한 “직선”, 또는 두 물질 사이의 최단거리를 “측지선”(geodesics)이라고 합니다.
즉, 중력은 관성을 가진 물질들의 운동에 의한 시공간의 “휘어짐”(곡률)에 의해 발생하는 “현상”입니다. 고전역학(뉴턴의 역학)에서처럼, 일반상대론에서도 물론 물질에 힘을 가하면 이 측지선을 벗어납니다. 따라서 시공간의 측지선을 따라서 운동하는 물질은 고전역학의 관성에 의한 운동과 같게 됩니다.
일반상대론에서는 서로 중력의 영향이 강하게 미치며 돌고 있는 두 물체사이에는 시공간의 곡률이 “진동”하여 중력파가 발생합니다. 태양계 정도에서는 중력파의 강도가 미미하여 측정하기 힘듭니다. 하지만, 중력이 강한 중성자별들끼리 아주 가까이 있으면 그 효과를 간접적으로 알 수 있습니다. 이렇게 강한 중력을 가지고 서로 가까이에서 운동하는 물질들에서의 중력파를 검출해보려는 시도가 최근 이루어지고 있는데, 예를 들면, LIGO(Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory)같은 장치입니다. 현재까지 이러한 중력의 진동 현상은 아직 검출되지 않았습니다만, 천체물리학자들은 향후 장치를 개선하여 언젠가는 중력파의 증거를 검출할 것으로 기대하고 있습니다.
중력 또는 블랙홀로 검색하셔서 관련 서적을 찾아보시는 것도 좋을 듯 합니다.
감사합니다.
- 제목Re : 중력의 발생 원인이 무엇 인지 알수 있을까요,
- 분류천체물리/우주론
- 작성일2013-09-06 04:11:53
- 작성자gilll3698@naver.com
그 시공간 휘어짐 이론이 물리적으로 증명 된건가요,,,?