story1698 님의 블로그

우주는 탄생 이후 지속적으로 팽창하고 있으며, 시간이 흐를수록 온도와 에너지가 균일해지고 있다. 물리학에서는 이러한 과정이 열역학 제2법칙에 의해 필연적으로 진행된다고 본다. 이 법칙에 따르면, "엔트로피(Entropy)"는 시간이 지남에 따라 항상 증가하며, 결국 우주는 모든 에너지가 균등하게 분포된 상태로 수렴하게 된다. 이러한 상태를 가리켜 "우주의 열 죽음(Heat Death of the Universe)"이라고 한다.열 죽음이 발생하면 우주는 더 이상 유의미한 에너지를 전달할 수 없고, 물리적인 과정이 정지된 듯한 상태가 된다. 즉, 별이 더 이상 생성되지 않고, 모든 천체가 붕괴하거나 냉각되며, 결국 암흑의 공간만이 남게 된다. 이번 글에서는 열 죽음 이론의 개념, 과학적 근거, 그리고 우주의..

자연을 설명하는 두 가지 핵심 이론이 있다. 하나는 일반 상대성이론(General Relativity), 그리고 다른 하나는 "양자역학(Quantum Mechanics)"이다. 일반 상대성이론은 중력을 시공간의 곡률로 설명하며, 별, 블랙홀, 은하의 운동과 같은 거시적 현상을 다룬다. 반면, 양자역학은 원자와 소립자의 세계에서 일어는 미시적 현상을 설명한다.이 두 이론은 각각의 영역에서는 뛰어난 설명력을 갖지만, 문제는 서로 조화를 이루지 못한다는 것이다. 블랙홀의 중심이나 빅뱅의 순간처럼 극단적인 중력이 작용하는 미시적 영역에서는 일반 상대성이론과 양자역학이 충돌한다. 이를 해결하기 위해 등장한 것이 바로 양자 중력(Quantum Gravity) 이론이다.양자 중력은 중력을 양자역학적으로 기술하는 이론..

우주의 기원을 설명하는 가장 널리 인정된 이론은 빅뱅(Big Bang) 이론이다. 빅뱅 이론에 따르면, 우주는 약 138억 년 전 하나의 특이점에서 시작되어 급격히 팽창하며 현재의 모습을 갖추었다. 하지만 빅뱅 이론만으로는 우주가 어떻게 이렇게 균질하게 퍼져 있는지, 그리고 왜 우주가 평탄한지 완벽히 설명할 수 없다.이를 해결하기 위해 등장한 것이 "인플레이션 이론(Inflation Theory)"이다. 이 이론은 우주가 빅뱅 직후 10⁻³⁶초에서 10⁻³²초 사이에 초고속으로 팽창했다는 가설을 제시한다. 이 짧은 순간 동안 우주의 크기 수 십 배 이상 증가했으며, 이를 통해 기존의 빅뱅 이론이 설명하지 못하는 여러 문제들을 해결할 수 있다.이번 글에서는 인플레이션 이론의 정의, 주요 개념, 그리고 과학..

우주에서 벌어지는 가장 극적인 사건 중 하나는 중성자별 충돌이다. 두 개의 중성자별이 서로의 중력에 끌려 점점 가까워지다가 충돌하면, 강력한 폭발이 일어나며 엄청난 에너지를 방출한다. 이 과정에서 생성되는 밝은 빛이 바로 "킬로노바(Kilonova)"다.킬로노바는 일반적인 초신성보다 약하지만, 태양 수천 개에 해당하는 빛을 순간적으로 방출한다. 이 폭발은 단순한 천문 현상이 아니라, 우주에서 가장 무거운 원소(금, 백금, 우라늄 등)가 형성되는 주요 과정으로도 알려져 있다. 이번 글에서는 킬로노바의 정의, 발생 과정, 그리고 우주에서 차지하는 의미를 자세히 알아본다.킬로노바의 정의와 발생 과정1. 킬로노바의 정의킬로노바(Kilonova)는 두 개의 중성자별이 충돌하여 발생하는 강력한 폭발 현상이다. 이는..

우주에는 수많은 별이 존재하며, 이들은 일정한 생애를 거친 후 최후를 맞이한다. 별이 진화하는 과정에서 특정한 조건을 만족하면 극적으로 폭발하는데, 이를 "초신성(Supernova)"이라고 한다. 초신성 폭발은 단순한 별의 죽음이 아니라, 우주에 새로운 원소를 공급하고 은하의 진화에 중요한 역할을 하는 사건이다.초신성 폭발은 강력한 빛을 방출하며, 때로는 은하 전체보다도 밝아질 수 있다. 이 폭발의 에너지는 엄청나며, 우주의 물질 순환 과정에서 필수적인 역할을 한다. 이번 글에서는 초신성의 정의, 폭발 과정, 유형, 그리고 우주에서 차지하는 역할에 대해 자세히 살펴본다.초신성의 정의와 폭발 과정1. 초신성이란?초신성은 항성(별)이 생애의 마지막 단계에서 발생하는 강력한 폭발 현상을 의미한다. 보통 태양보..

블랙홀은 우주에서 가장 신비로운 천체 중 하나로, 그 강한 중력 때문에 어떤 것도 빠져나올 수 없다. 블랙홀의 가장 중요한 특징 중 하나가 바로 "사건의 지평선(Event Horizon)"이다. 이 경계를 넘어가면 빛조차 빠져나올 수 없기 때문에, 외부에서는 그 내부를 직접 관측할 수 없다.사건의 지평선은 단순한 물리적 경계를 의미하는 것이 아니라, 시간과 공간의 개념이 근본적으로 바뀌는 영역이다. 이 글에서는 사건의 지평선의 정의, 과학적 의미, 그리고 블랙홀 연구에서 차지하는 역할에 대해 자세히 살펴보자.사건의 지평선 개념과 특성1. 사건의 지평선 정의사건의 지평선(Event Horizon)은 블랙홀의 중력이 너무 강하여 빛조차도 탈출할 수 없는 경계를 의미한다. 이 경계를 기준으로 내부에서 일어나는..

프랙탈이란 무엇인가?우리는 자연 속에서 일정한 패턴이 반복되는 모습을 자주 발견할 수 있다. 나뭇가지가 뻗어 나가는 모습, 강줄기의 분포, 번개의 형태, 해안선의 구조 등이 그것이다. 이러한 패턴들은 단순한 반복이 아니라, "부분이 전체와 비슷한 구조를 가지는 자기유사성(Self-Similarity)"을 특징으로 한다. 이러한 구조를 설명하는 수학적 개념이 바로 "프랙탈(Fractal)"이다.프랙탈은 단순한 기하학적 개념이 아니라, 자연, 경제, 컴퓨터 그래픽 등 다양한 분야에서 활용된다. 이 글에서는 프랙탈의 정의, 수학적 원리, 그리고 실생활에서의 응용에 대해 자세히 알아보자.프랙탈의 원리와 특징1. 프랙탈의 정의와 기본 개념플랙탈(Fractal)이라는 용어는 1975년 "브누아 만델브로(Benoît..

우주의 기본 법칙을 설명하는 두 가지 주요 이론이 있다. 하나는 아인슈타인 일반 상대성이론, 그리고 다른 하나는 양자역학이다. 일반 상대성이론은 중력을 시공간의 곡률로 설명하며, 큰 규모의 우주를 이해하는 데 중요한 역할을 한다. 반면, 양자역학은 원자와 소립자 수준에서 작용하는 법칙을 다룬다. 하지만 이 두 이론은 서로 조화롭게 결합되지 않는다.이 문제를 해결하려는 여러 연구 중에서 "루프 양자 중력(Loop Quantum Gravity, LQG)"은 유력한 후보 중 하나다. 루프 양자 중력은 시공간을 연속적인 개념이 아닌 양자적 구조를 가진 불연속적인 격자로 바라본다. 이 이론이 성공적으로 정립된다면, 중력은 양자역학적으로 설명할 수 있는 중요한 돌파구가 될 것이다.루프 양자 중력의 핵심 개념1. 루..

우주는 다양한 천체들로 이루어져 있지만, 그중에서도 퀘이사(Quasar)는 가장 밝고 강력한 에너지를 방출하는 천체로 알려져 있다, 퀘이사는 초대질량 블랙홀(Supermassive Black Hole) 주변에서 엄청난 에너지를 발산하는 활동성 은하핵(AGN, Active Galactic Nucleus)의 한 종류다. 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼 천체 중 하나이며, 우주의 초긱 역사를 연구하는 데 중요한 역할을 한다.퀘이사는 일반적인 별이나 은하보다 훨씬 작지만, 그 밝기는 은하 전체를 능가할 정도다. 일부 퀘이사는 태양의 수천조 배에 해당하는 밝기를 내며, 그 크기는 상대적으로 작아도 엄청난 에너지를 생성하는 것이 가능하다. 그렇다면 퀘이사의 크기는 얼마나 될까? 그리고 어떤 물리적 특성을 지니고 ..

우주에는 다양한 천체가 존재하지만, 중성자별(Neutron Star)은 그에서도 가장 극단적인 특성을 가진 천체중 하나다. 태양보다 몇 배에서 수십 배 무거운 별이 초신성 폭발을 거쳐 남긴 초고밀도 천체로, 엄청난 중력과 강력한 자기장을 지닌다. 특히, 중성자별은 일반적인 별과 달리 극도로 작은 크기를 가지면서도 엄청난 질량을 품고 있어 물리학적으로 매우 흥미로운 연구 대상이 되고 있다.중성자별의 크기는 보통 지름 20km 내외로, 도시 하나 정도의 크기에 불과하지만 질량은 태양과 비슷하다.이 작은 천체가 어떻게 형성되고, 어떤 물리적 특성을 가지는지 자세히 살펴보자.중성자별의 크기와 특성1. 중성자별의 형성과 크기중성자별은 태양 질량의 약 8배에서 25배 정도 되는 거대한 별이 초신성(Supernova..