인터스텔라 - 중력 시공간의 휨과 블랙홀
지난 1편 시간지연에 이어 2편에서 다룰 내용은 중력방정식과 블랙홀 그리고 웜홀에 대한 이야기다. 1편에서 이야기했던 시간지연은 등속운동을 통해 유도한 것으로 특수상대론에서 다루는 내용이다. 보통 특수상대론이 뒤에 발표한 일반상대론보다 중요한 것으로 인식하는 분들이 있는데 특수상대론은 일반적이지 않은 특수한 상황을 다룬 것이지 특별한 것을 다룬게 아니다. 예를 들어 우리가 중고등학교때 많이 푸는 것들은 대부분 정수를 이용한 것인데 여기서 도출하는 해는 대부분 자연에 존재하지 않는 경우가 많다. 따라서 이 경우 역시 특수한 경우라 할 수 있고 그렇지 않은 일반적인 경우들이 거의 대부분을 차지하는데 이것은 비선형(Nonlinear)계를 이룬다. 예를 들면 중학교 수학교과서에 나오는 1차식이나 1차 함수들은 선형(Linear)으로 그래프를 그리면 직선의 모양을 그린다. 하나의 원인에 하나의 결과가 나오는 것 이것이 선형이다. 하지만 세상은 이렇게 단순하게 움직이지 않는다. 예를 들어 어떤 사람의 하루를 예측할때 일어나서 아침을 먹고 출근을 하고 퇴근을 하고 저녁을 먹고 잠을 자지만 그 과정에서의 행동들은 모두 예측가능하지 않는 불규칙성을 띈다. 이것을 수학으로 표현하면 아래와 같다. 선형 : x - 1 = 0 ----- 해가 한개(x = 1) 비선형 : x ^2 - 1 = 0 ----- 해가 두개(x = 1, -1) 뉴튼역학에서는 선형이 주 대상으로 물체의 움직임, 행성이 움직임등은 대체로 선형의 움직임을 보이기 때문이다. 어떤 대상이 비선형의 움직임을 보인다 해도 대체로 선형으로 근사시켜 계산을 하기 때문에 단순한 패턴예측이 가능하다. 행성은 등속운동을 하고 기차의 움직임 역시 일정한 속도 즉 등속운동일 때의 물체움직임을 다루는데 특수상대론은 바로 이런 형태를 기준으로 삼는 이...
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