올댓 뉴스레터

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...

인터스텔라 - 시간지연에 대한 풀이 이 글은 지난 일요일에 쓴 글입니다. 일요일이다. 어제 병원에 다녀와서 어디 나갈수도 없고 해서 지난 주 친구와 봤던 인터스텔라에 대한 이야기 중 시간지연과 중력방정식등에 대해 정리를 해볼 요량으로 리뷰를 쓴다. 글은 1,2편으로 나눌생각인데 1편에서는 특수상대론과 시간지연에 대해서 2편에서는 일반상대론과 블랙홀, 웜홀을 이야기할 것이다. 다들 알다시피 현재까지 알려진 자연계의 4가지 힘에는 중력(gravity), 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력이 있다.그리고 중력은 위의 4가지 힘중에서 가장 약한 힘이다. 그러나 물체의 운동, 태양계에서의 행성운동, 별, 은하 등 거시적인 물체들의 운동을 설명하려면 이 중력에 대해 알아야한다. 물론 영화를 이해하기 위해서도 마찬가지다. 중력. 즉 뭔가를 잡아당기는 이 힘을 이론적으로 설명한 첫 번째 사람은 뉴튼이다. 물론 뉴튼 이전 시대에도 중력에 대한 설명이 없었던 것은 아니나 당시(아리스토텔레스이후)에는 물체들간의 운동은 접촉에 의해서만 생긴다고 생각할 정도로 논리적이지 못했다. 이러던 것이 시간이 흘러 15세기이후부터 엄청난 발견이 잇달아 나오게 된다.   그 첫 주자는 폴란드의 성직자이자 과학자인 코페르니쿠스였다. 그는 천체관측을 통해 지구가 정지하지 않고 움직인다고 생각했고 이런 생각에서부터 지구는 태양을 중심으로 돈다(지동설)는걸 발견했는데 천동설을 부정한 댓가로 죽은 후 묘비에 아무 표식없이 묻혔다.   독일의 천문학자였던 케플러는 '모든 행성은 태양을 중심으로 타원궤도로 움직인다'는것을 알아냈다. 그리고 교황앞에서 '그래도 지구는 돈다'고 독백했던 갈릴레오는 힘을 받지 않는 물체는 등속운동(속력이 일정한 운동)을 하며 물체를 가속...