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천문학

중력의 모든것

중력은 우리가 일상에서 가장 많이 접하는 물리학 개념 중 하나입니다.둥근 지구 위에서 떨어지지 않고 살아갈 수 있는 것도 중력의 영향 때문입니다.영국의 과학자 아이작 뉴턴이 나무에서 떨어지는 사과를 보고 만유인력의 법칙을 떠올렸다는 것은 널리 알려진 일화입니다.일반적으로 지구가 물체를 잡아당기는 힘을 지구의 중력이라고 말합니다.엄밀하게 지구가 물체를 잡아당기는 힘은지구와 물체 사아이 작용하는 만유인력과 지구의 자전으로 인해 물체가 받는 원심력의 합력입니다.자전으로 인한 영향을 무시할 수 있는 범위에서는 만유인력과 중력을 같은 의미로 사용됩니다.완벽해 보이는 뉴턴의 만유인력 법칙에도 허접이 존재합니다.수성이 타원 궤도를 따라 태양을 공전하며 태양과 가장 가까워자는 시점을 수성의 근일점이라고 합니다.관측 결과 수성의 근일점이  이동한다는 사실이 밝혀졌습니다.이는 만유인력의 법칙으로도 설명할 수 없습니니다.당시 만유인력의 법칙이 성립하지 않는 조건이 존재한다는 설과 수성 안쪽에 다른 행성이 있다는 설 등 여러 가설이 제시되었지만 이후 아인슈타인의 일반상대성이론으로 설명되었습니다.

아인슈타인의 일반상대성이론은 자유낙하 하는 엘레베이터 속에 있는 사람은 무중력 상태를 느낀다는 생각에서 시작되었습니다.뉴턴역학에 의하면 자유낙하라는 가속 운동 중인 엘레베이터 안에서는 가속도의 반대 방향으로 관성력이라는 겉보기 힘이 나타납니다.비슷하게,무중력 공간에서 우주선이 가속 운동하면 관성력에 의해 겉보기 중력이 나타납니다.하지만 우주선 안에 있는 사람은 이것이 중력에 의한 것인지,관성력에 의한것인지 구별할 수 없습니다.이렇게 중력과 관성력은 같다는 개념은 등가원리라고 합니다.일반상대성이론은 중력파와 블랙홀의 존재도 예견했습니다.중력파는 질량이 공간을 흔들며 만들어낸 요동이 파동의 형태로 퍼져나가는 것을 뜻합니다. 2017년에는 라이너바이스,배리 배리시가 중력파를 검출한 공로로 노벨 물리학상을 수상했습니다.블랙홀은 강한중력으로 인해 시공간이 극단적으로 휘어져 빛조차도 바져나갈수 없는 영역을 말합니다.중력파와 블랙홀의 발견은 일반상대성이론을 뒷받침하는 증거가 되었습니다.

우주의 에너지 보존 법칙은 거스를 수 없는 사실입니다.중력의 법칙 우주법칙은 밝혀지지 않앗지만 에너지 보존 법칙에 따라 유추 가능합니다.우주가 무한한지 유한한지 그것을 결론 지을 수 없지만 에너지 보전법칙은 숫자 1에 근거하여 움직입니다.부정할수 없는 법칙입니다.온 우주의 중력법칙 또한 1에서 시작된다고 볼 수 있습니다.1이 조개져 서로 당기는 힘은 틀리지만 일직선으로 온 우주를 미분 했을때 직선의 중력값은 동일하고 우주는 1에서 탄생 하였다고 해도 과언은 아닙니다.아인슈타인이 풀지 못한 빛보다 빠른 양자얽힘의 근거 또한 온 우주가 하나로 연결 되었다고 할 수 있습니다.위의 내용을추론 할때 또 빅뱅이론과 접할할때 우주의 물질을 합치면 하나의 물질로 이루어 졋을 확률도 크며,우주의 에너지 또한 1에서 시작 되었습니다.블랙홀의 중력 또한 무한 할 수 없다고 볼 수 있습니다.우주 일직선 상의 값이 동일 하다면 블랙홀 주변의 중력이 강할 뿐이지 블랙홀은 무한 중력이 아니며 극점에서 그만큼의 에너지를 방출 할 수 밖에 없습니다.블랙홀의 크기에 따라 방출되는 에너지가 틀리겠지만 블랙홀이 되기 위한 최소 질량값은 존재 할 것으로 보고 있습니다.

질량이 있는 모든 것에도 중력이 있습니다.질량이 더 큰 물체는 중력이 더 많이 받게됩니다.중력도 거리에 따라 약해집니다.따라서 물체가 서로 가까울수록 중력이 더 강해집니다.지구의 중력은 모든 질량에서 비롯됩니다. 그것의 모든 질량은 당신의 몸에 모든 질량에 결합된 중력을 만들어냅니다.그것이 당신에게 무게를 줍니다. 만약 당신이 지구보다 더 적은 질량을 가진 행성에 잇다면,당신은 지구에서보다 무게가 덜 나가게 됩니다. 중력은 행성을,태양 주위의 궤도에 유지하고 달을 지구 주위의 궤도에 유지하게 합니다.달의 중력은 바다를 향해 바다를 끌어 당겨 바다의 조수를 일으킵니다.중력은 별과 행성이 만들어지는 재료를 함께 끌어 당겨 별과 행성까지 만들어 냅니다.중력은 질량뿐만 아니라 빛에도 영향을 미칩니다.아인슈타인이 원리를 발견했습니다. 손전등을 위쪽으로 비추면 중력으로 인해 빛이 눈에 띄지 않을 정도로 옅어집니다.눈으르 그 변화를 볼 수 없지만 과학자들은 그것을 측정 할 수 있습니다.중력의 정체를 밝혀내려는 노력은 물리학의 발전에 커다란 공헌을 했습니다.뉴턴의 만유인력법칙,아인슈타인의 일반상대성이론,소립자 물리가,초끈 이론은 모두 중력에 대한 의문에서부터 시작되었으며,물리학의 체계에 커다란 영향을 미쳤습니다.인류는 오랜 시간 동안 중력의 정체를 밝혀내기 위해 도전해왓지만 아직 해결해야 할 과제가 많이 남아 있습니다.중력에 대한 수수께끼를 풀아나가며 발전하는 물리학을 함께 지켜 보는건 어떨까요.

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