story1698 님의 블로그

물리학이 정의하는 가장 작은 길이우리의 세계는 거대한 은하에서부터 원자보다 작은 미시세계까지 다양한 크기의 구조로 이루어져 있다. 하지만 이보다 더 작은 규모로 내려가면 물리 법칙이 완전히 다른 양상을 보이기 시작한다. 그 경계선에 해당하는 것이 바로 "플랑크 길이(Planck Length)"다.플랑크 길이는 양자역학과 중력이 함께 작용하는 가장 작은 공간 단위로, 이보다 작은 거리에서는 현재의 물리 법칙이 더 이상 적용되지 않는다고 여겨진다. 이는 독일의 물리학자 막스 플랑크(Max Planck)가 제안한 플랑크 단위계(Planck Units) 중 하나로, 길이뿐만 아니라 시간, 질량, 온도 등 물리학의 근본적인 측정 단위와 연결된다.플랑크 길이의 정의와 의미1. 플랑크 길이란 무엇인가?플랑크 길이는 ..

우주는 우리가 생각하는 것보다 훨씬 유동적이고 역동적인 공간이다. 흔히 공간과 시간은 절대적인 개념으로 여겨지지만, 야인슈타인 일반상대성이론(General Relativity) 에 따르면, 시공간은 질량과 에너지가 존재하는 방식에 따라 휘어질 수 있다. 이 현상을 시공간 왜곡(Spacetime Warping) 이라고 하며, 이는 우리가 경험하는 중력의 본지로가도 깊은 관련이 있다.시공간 왜곡의 정의시공간 왜곡이란 질량과 에너지가 시공간을 휘게 만드는 현상을 의미한다. 우리가 알고 있는 3차원의 공간과 1차원의 시간이 결합된 4차원 시공간은 고정된 것이 아니라, 물질과 에너지의 분포에 따라 휘어지거나 늘어날 수 있다. 이는 뉴턴의 고전 역학에서 설명하는 중력 개념과는 근본적으로 다른 방식으로, 아인슈타인의..

우주는 우리가 상상하는 것보다 훨씬 복잡하고 신비로운 곳이다. 그중에서도 특이점(Singularity) 은 물리학과 미래학에서 중요한 개념으로, 우주의 근본적인 법칙과 인간의 미래를 연결하는 개념으로 연구되고 있다. 특이점은 크게 두 가지 의미로 사용된다. 하나는 물리적 특이점(Physical Singularity), 즉 블랙홀 중심부처럼 중력이 무한대로 발산하는 영역을 의미하며, 다른 하나는 기술적 특이점(Technological singularity) 으로, 인공지능(AI)이 인간의 지적 능력을 초월하는 순간을 뜻한다.물리적 특이점: 블랙홀의 중심일반상대성이론에 따르면, 블랙홀은 시공간이 무한히 휘어지는 지점인 특이점을 중심으로 형성된다. 이곳에서는 중력이 무한대로 강해지고, 기존의 물리 법칙들이 더..

양자역학은 우리가 일상적으로 경험하는 물리 법칙과는 다른, 신비롭고 놀라운 현상들로 가득 차 있습니다. 그 중에서도 가장 기이하고 직관적으로 이해하기 어려운 개념이 바로 양자 얽힘(Quantum Entanglement) 입니다. 아인슈타인이 "유령 같은 원격 작용(spooky action at a distance)"이라 부른 이 현상은, 두 개의 입자가 서로 멀리 떨어져 있어도 마치 보이지 않는 실로 연결된 것처럼 행동하는 현상을 설명합니다. 양자 얽힘의 원리양자 얽힘은 두 개 이상의 입자가 서로 얽힌 상태로 존재할 때 발생합니다. 이 입자들은 초기 상태에서 하나의 시스템으로 상호작용한 후, 분리되더라도 서로의 상태에 영향을 미치는 특성을 가집니다. 예를 들어, 두 개의 전자가 얽힌 상태에 있다면, 한 ..

블랙홀은 모든 것을 삼켜버리는 우주의 거대한 괴물로 알려져 있습니다. 심지어 빛조차 탈출할 수 없다는 사실 때문에, 블랙홀은 완전히 "검은" 존재로 인식되었죠. 하지만 1974년, 한 영국의 천채 물리학자 스티븐 호킹(Stephen Hawking)은 이 통념에 도전하는 혁명적인 이론을 발표했습니다. 바로 호킹 복사(Hawking Radiation) 이론입니다.호킹 복사의 탄생스티븐 호킹은 일반상대성이론과 양자역학을 결합하는 과정에서 이 놀라운 발견을 하게 됩니다. 고전 물리학에서는 블랙홀의 중력이 너무 강해 아무것도 빠져나올 수 없다고 설명합니다. 하지만 양자역학의 세계에서는 상황이 달라집니다.양자역학에 따르면, 진공 상태조차도 완전히 비어 있지 않습니다. 이 공간은 끊임없이 입자와 반입자의 쌍이 생성되..

웜홀(Wormhole)은 이론적으로 시공간의 두 지점을 연결하는 지름길로, 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 유도된 개념이다. 웜홀의 존재는 과학자들뿐만 아니라 대중문화에서도 주목받아왔다. 영화 "인터스텔라"나 "닥터 스트레인지" 같은 작품에서는 웜홀이 시간 여행이나 차원 이동의 매개체로 등장한다. 그러나 웜홀은 단순한 공상 과학적 요소가 아니라, 수학적으로 가능성이 열려 있는 물리학적 구조로 연구되고 있다.웜홀 개념은 우주의 구조와 본질을 탐구하는 데 중요한 역할을 하며, 과학계에서는 이를 통해 시공간의 본질, 양자 중력 등 다양한 물리학적 문제를 풀어낼 가능성을 탐색하고 있다. 웜홀 연구는 우주의 이해를 확장 시키는  중요한 열쇠로 여겨지고 있다.1. 웜홀의 기원과 이론적 배경웜홀의 개념은 1..

1916년, 알버트 아인슈타인은 일반 상대성 이론을 발표하며 우주에 대한 새로운 시각을 제시했다.이 이론에서 예측된 개념 중 하나가 바로 '중력파'이다.중력파는 질량을 가진 물체가 가속 운동을 할 때 시공간에 퍼져 나가는 파동형태의 왜곡이다.마치 고요한 호수에 돌을 던졌을 때 물결이 퍼져 나가는 것처럼, 중력파는 우주의 시공간 자체를 흔드는 파장이다.그러나 중력파는 너무나 미세하고, 감지하기 어려워 수십년간 이론적인 개념으로만 존재했다.2015년, LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소) 연구팀은 두 개의 블랙홀이 충돌하면서 발생한 중력파를 처음으로 직접 관측하는데 성공했다.이로 인해 인류는 우주를 바라보는 새로운 창을 갖게 되었고, 중력파 천문학이라는 새로운 분야가 탄생했다.1. 중력파의 발생 원리중력파..

우주의 미스터리 중 하나인 블랙홀은 모든 것을 빨아들이는 괴물 같은 존재로 잘 알려져 있습니다.그런데, 이 블랙홀과 수학적으로는 연결되어 있지만, 개념적으로는 정반대인 천체가 있습니다.'화이트홀'이라는 이름을 가진 이 존재는, 모든 것을 내뿜기만 하고, 절대 아무것도 받아들이지 않는 특성을 갖고 있습니다.화이트홀의 개념은 일반적인 천문학 지식을 넘어, 시간의 방향성, 우주의 구조, 심지어는 우리가 존재하는 이유에 대한 질문까지 던지게 합니다.단순히 '블랙홀의 반대'라는 설명만으로는 부족한, 화이트홀의 면모를 함께 분석해봅니다. 화이트홀, 단수한 블랙홀의 반대인가?화이트홀은 단순히 블랙홀의 반대라는 설명으로 정의되지만, 그 이론적 의미는 훨씬 더 복잡합니다.블랙홀은 모든 물질과 에너지를 삼켜버리는 '엔트로..

보이지 않는 힘: 암흑에너지의 숨겨진 역할 우주의 68%를 차지하면서도 실체가 무엇인지 전혀 알 수 없는 존재는 바로 암흑에너지(Dark Energy)다.이 신비로운 에너지는 우리가 경험하는 세계의 물리 법칙을 넘어선 현상을 설명하는 핵심 요소로 떠오르고 있다.암흑에너지는 직접적으로 관측할 수 없지만, 그 영향력은 분명하다.마치 바람이 보이지 않지만 나뭇잎을 흔드는 것처럼, 암흑에너지는 우주의 팽창 속도를 변환시키는 방식으로 존재감을 드러낸다.이 에너지는 우주의 대규모 구조와 진화를 이해하는 데 필수적인 요소로 작용한다. 암흑에너지의 존재를 입증한 사건: 우주의 가속 팽창 발견 1998년, 천문학자들은 초신성 폭발의 밝기를 관측하다가 예상치 못한 결과를 발견한다.이들은 먼 거리의 la형 초신성이 예상보다..

우리가 알고 있는 "일반 물질(Baryonic Matter)"은 우주 전체의 약 5%에 불과합니다.그 외의 구성으론 암흑물질(Dark Matter): 약 27%, 암흑에너지(Dark Energy): 약 68%로 이루어져 있습니다.오늘은 이 3구성 중 "암흑물질"에 대해 공부해보는 시간을 가져보겠습니다.천문학자들은 우주에 존재하는 질량의 대부분이 우리가 관측할 수 없는 물질로 이루어져 있다는 사실을 발견했습니다.이는 우리가 알고 있는 원자와 분자로 이루어진 물질이 아니라, 빛과 상호작용하지 않지만 강한 중력을 가진 미지의 물질입니다.이 물질을 우리는 "암흑물질(Dark Matter)"이라고 부릅니다.이번 글에서는 암흑물질의 개념, 발견 과정, 그리고 현재 진행중인 연구를 소개해 보겠습니다. 1. 암흑물질에..