본문 바로가기
주경야독

[과학] 중력이란 무엇인가? - 중력의 본질

by 하늘의흐름 2016. 2. 19.
반응형


중력이란 무엇인가?
국내도서
저자 :
출판 : 뉴턴코리아 2013.04.10
상세보기


간만에 뉴턴하이라이트를 읽었다.

얼마전에 뉴스에서 중력파를 성공적으로 관측했다는 보도가 나왔었다.


그 뉴스가 나오기 전에 중력에 대해서 궁금해서 빌려본 책이긴 한데,

중력 외에 다른 이론(만유인력, 상대성이론, 대통일이론, 초끈이론)들도 

소개하고 있어서 물리학에 대해 전체적으로 조감해보기에 좋은 책이다.


자연상태에서 물질에 작용하는 4가지 힘이 있다.

중력과 약한핵력, 강한핵력, 전자기력이 그것이다.

중력은 인력과 관성력을 모두 아우르며, 중력자(그라바톤)를 통해서 힘이 전달되고,

약한핵력(약력)은 중성자를 양성자로 변화시키는 힘(베타붕괴를 일으키는 힘)을 말한다. 

약력은 위크보손에 의해서 힘이 전달된다.

강한핵력(강력)은 쿼크를 결합하는 힘을 말한다. 이 힘은 글루온에 의해서 전달된다. 

또한 원자핵 안에서  양성자와 중성자를 하나로 모으는 힘도 강력이라고 한다. 

이때는 파이 중간자를 통해서 힘이 전달된다.

마지막으로 전자기력은 전기력와 자기력을 아울러 말한다. 이 힘은 광자(포톤)로 전달되고, 

그 흐름을 전자기파라고 한다.


중력파는 모든 물체를 통과하는 파장이다. 그것은 매우 미세한 수준으로 진동해서

포착하기가 쉽지 않지만 포착하게 되면, 우주의 기원을 밝히는 단서를 제공해줄 것으로

기대 되고 있다.

현재 전자기파를 이용해 천문을 관측하는데, 이 방법으로는 우주 탄생 후 약 38만 후에 일어난

우주의 맑게 갬까지만 볼 수 있다고 한다. 즉 중력파 관측을 통해서 우주의 더 근원적인

모습을 파악할 수 있다는 뜻.


번외적으로 질량이 곧 에너지라고 아인슈타인은 말했는데, 

질량만이 에너지겠는가 하는 생각이 들었다. 

마음도 정신도 모두 에너지라고 할 수 있을 것이다.


그리고 질량이 높을 수록 시공간이 많이 휘어진다는 것이 

상대성 이론의 요체인데, 마음에너지가 깊고 청정하다면

그 역시 시공간을 의도하는 대로 휘어지게 할 수 있다는 뜻이 된다. 





중력파 관측을 통해 우주 탄생의 수수께끼에 접근

뉴턴: 일반 상대성 이론은 중력파의 존재도 예언했습니다. 중력파를 관측함으로써 무엇이 규명되나요?

마에다: 중력파의 관측은 크게 두 가지로 나누어집니다. 첫 번째는 어떤 순간만 급격하게 진폭이

커지는 것 같은 중력파의 관측입니다. 중성자별의 쌍성계가 합체해 블랙홀이 될 때나, 초신성 폭팔이

일어났을 때 등에 나온다고 생각됩니다. 이 중력파를 관측함으로써 이들 현상이 어떤 메커니즘으로

일어나는지를 이해할 수 있으리라 생각됩니다.


뉴턴: 다른 하나는 무엇입니까?

마에다: 다른 하나는 탄생 직후의 우주에서 오는 중력파의 관측입니다.

 우주 공간은 탄생 직후, 원자 보다 압도적으로 작은 크기에서 순식간에 거대해졌다고 합니다.

이러한 급팽창은 '인플레이션'이라 불리며, 이때 중력파도 발생했으리라 생각되니다. 이 중력파는

현재도 우주 공간을 나아가고 있다고 하며, 이것을 관측할 수 있으면 우주 탄생 직후의 모습을

비로소 알게 될 것입니다.

 현재 이루어지고 있는 전자기파를 이용한 천문 관측에서는 우주 탄생으로부터 약 38년 후에 일어난 '우주의 맑게 갬'까지만 볼 수 있습니다. 한편 중력파의 관측을 통해서는 우주의 시작까지 볼 수

있을 것으로 기대됩니다.

- 마에다 게이이치 박사 인터뷰 중에서 발췌


반응형

댓글