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「무(無)」에서 우주가 탄생했다는 말, 도대체 무슨 뜻일까.(끝)==일류 물리학자가 쉽게 설명하다== 여기서 “터널 효과”가 등장! 많은 독자분들께서도 알고 계시겠지만, 에사키 레오나(江崎玲於奈) 박사는 1973년 노벨 물리학상을 수상했다. 수상 이유는 바로 **‘터널 효과’**의 발견이었다.터널 효과란, 전자가 원래는 통과할 수 없는 곳을 일정한 확률로 통과할 수 있게 되는 현상이다. 도해를 보시면, 원점(‘무’의 상태)에 공이 있고, 그 옆에 작은 산이 있다. 일반적으로는 공이 산에 가로막혀 오른쪽으로 이동할 수 없기 때문에, 원점에 그대로 정지해 있다고 생각할 수 있다.하지만 양자론에 따르면, 공은 같은 위치에 그대로 정지해 있는 것이 아니라 항상 미세하게 요동하고 있습니다. 즉, 진동을 하고 있..

「무(無)」에서 우주가 탄생했다는 말, 도대체 무슨 뜻일까.(4)==일류 물리학자가 쉽게 설명하다== 도곤족에 전해지는 민담 우주가 ‘무(無)’에서 생겨났다는 생각은, 세계 여러 지역의 민화 속에서도 볼 수 있다. 사하라 사막에 거주하는 도곤족이라는 민족의 민화도 그 중 하나이다.NHK가 『아인슈타인 로망』이라는 프로그램을 제작할 때, 도곤족을 인터뷰하러 간 적이 있었다. 그때 인터뷰어가 부족의 장로에게 “우주는 어떻게 생겨난 것입니까?”라고 묻자, 장로는 이렇게 이야기했다.“우주는 무에서 시작되었다. 뽁 하고 태어났다. 그 우주는 갑자기 부풀어 올라 지금과 같은 우주가 되었다.”이에 인터뷰어가 “그 이야기는 ‘아인슈타인’이라는 사람의 이론과 비슷하군요”라고 하자, 장로는 “그럼 그 사람이 우리 이야기..

「무(無)」에서 우주가 탄생했다는 말, 도대체 무슨 뜻일까…(3)==일류 물리학자가 쉽게 설명하다== 정말로 우주는 ‘무(無)’에서 시작되었을까 지금까지 우리는 인플레이션 이론을 사용하여, 우리가 살고 있는 우주가 어떻게 지금처럼 거대해졌는지를 설명해 왔다. 그러나 이러한 이야기는 적어도 처음부터 시공간(＝우주)이라는 것이 존재하고 있었다는 것을 전제로 한다. 아무리 작더라도, 처음에 시공간이 없었다면, 우주의 팽창이라는 이야기 자체가 성립하지 않기 때문이다.그렇다면, “그 시공간은 도대체 어떻게 생겨난 것인가?” 라는 질문을 받는다면, 우리는 어떻게 대답해야 할까?“우리의 우주는 어머니 우주에서 태어났고, 어머니 우주는 할머니 우주에서 태어났고…”라고 대답한다고 해도, 그것은 끝없이 이어질 뿐 질문에..

달의 앞면과 뒷면이 다른 이유는 ‘염소’의 영향? 달 이면 지구의 달은 앞면과 뒷면에서 표면의 특징이 다르다.이 차이가 생긴 원인을 밝히려는 연구 결과를 일본 에히메대학 연구팀이 발표했다. 달의 앞면에서는 ‘염소’의 영향이 강했을 가능성 달은 원시 지구에 화성 크기의 천체인 ‘테이아’가 충돌하면서 생성되었다는 설이 유력하다.연구팀은 당시의 달이 처한 고온·고압 환경을 실험으로 모사하여 분석한 결과, 달의 앞면 지각에는 뒷면보다 더 많은 염소가 포함되어 있었을 가능성을 밝혀냈다.이 차이는 기체 상태의 염소 화합물이 달의 앞면 지각에 흡수되었기 때문에 생긴 것으로 보이며, 연구팀은 이 같은 결론을 제시했다.염소는 휘발성이 높고 마그마에 잘 녹지 않는 성질이 있어, 달의 앞면에 형성된 거대한 "바다"와 같..

「무(無)」에서 우주가 탄생했다는 말, 도대체 무슨 뜻일까…(1)==일류 물리학자가 쉽게 설명하다== 1, 우주는 어떻게 시작되었는가 지금까지 수많은 물리학자들이 도전해온 난제이다.‘화염의 덩어리’에서 시작되었다는 빅뱅 이론이 널리 알려져 있지만, 아직도 잘 밝혀지지 않은 점이 많다.그런 가운데 등장한 것이 바로 인플레이션 이론이다.이 연재에서는 인플레이션 이론의 세계적 권위자인 필자가, 그 핵심을 알기 쉽게 설명한다.우주 창조의 비밀에 다가가는, 물리학의 지혜를 소개한다.※ 이 글은 사토 가츠히코(佐藤 勝彦) 저서 『인플레이션 우주론 – 빅뱅 이전에 무슨 일이 있었는가』(블루백스)에서 발췌 및 재편집한 것이다. 2, 「무」에서 어떻게 에너지가 생겨나는가 인플레이션 이론은, 소립자처럼 작았던 우주가..

지구에서 가장 가까운 행성, 사실은 화성이 아니었다? 태양계의 행성을 떠올릴 때 "수금지화목토천해"라는 순서를 기억하곤 한다. 우리가 사는 지구에서 가장 가까운 행성이라고 하면 흔히 화성이나 금성을 떠올리기 쉽다.하지만 혁신적인 계산 방법을 사용하면, 그 답은 달라질 수 있다.이 새로운 접근 방식은 수십 년 동안 유지되어 온 천문학의 상식을 뒤집는 것으로, 미래의 우주 탐사에 있어서도 매우 흥미로운 의미를 지닐 수 있다. 시간을 고려하면 가장 가까운 건 '수성’ NASA(미국 항공우주국)와 미 육군 공병연구개발센터의 과학자들은 행성 간 거리의 새로운 개념을 제시했다.‘점-원 방법(point-circle method)’이라 불리는 이 계산 방식은, 행성 간의 최단 거리(가장 가까이 접근했을 때의 거리)가..

우주 생활이 인체에 미치는 9가지 변화 2025년 3월 18일, 9개월 만에 지구로 귀환한 우주비행사 부치 윌모어와 수니 윌리엄스. 이들은 보잉(Boeing) 우주선의 고장으로 국제우주정거장(ISS)에 발이 묶였고, 스페이스X(SpaceX) 우주선이 사용 가능해질 때까지 기다려야 했다. 9개월의 우주 체류는 기록적으로 긴 기간은 아니지만, 인체에 변화를 일으키기에 충분한 시간으로 간주된다.NASA 상업 유인 비행 프로그램 책임자 스티브 스티치는 귀환 직후 기자회견에서 “다른 우주비행사들과 마찬가지로 이들도 근육과 심혈관계를 다시 적응시켜야 한다.”고 밝혔다. NASA는 ISS에서 우주비행사들이 생활하는 동안 다양한 인체 영향에 대한 연구를 진행해 왔다. 예를 들어 "쌍둥이 연구"에서는 우주에서 1년을 ..

달에서는 지구보다 시간이 빨리 진행한다.=아인슈타인의 상대성이론을 써서 물리학자가 계산하다.= 지구와 달에서 시간은 서로 다른 속도로 흐르는 것 같다. 새로운 연구에 따르면, 달의 시계는 지구보다 하루에 56.02마이크로초> 더 빠르게 움직인다.인간의 의미로는 거의 불가능한 시차>이다. 그러나 이러한 시차는 NASA의 아르테미스 프로그램과 같은 우주 임무에 매우 중요하다.애초에 지구와 달의 시간의 흐름이 다른 이유는 무엇인가? 그리고 물리학자들은 왜 이 미세한 편차에 초점을 맞추는 것일까? 여기서 소개할 것은 상대성 이론을 이용한 시간의 과학이다. 우주에는 절대적인 시간이 없다.시간은 누구에게나 평등한 것처럼 보일 수 있다.그러나 진실은 두 사람이 정확히 같은 속도와 정확히 같은 방향으로 움직이지 않는 ..

유성의 진정한 고향, 운석의 기원, 90% 이상을 특정  「유성」은 어디에서 오는 것일까? 운석이 지구의 대기권에 진입하여 대기와 충돌하면 빛을 내며 유성이 되는 것은 잘 알려져 있다. 그러나 애초에 운석의 기원이 어디인지를 묻는 문제는 오랫동안 연구자들의 난제로 남아 있었다. 지구에서는 지금까지 약 7만 개의 운석이 발견되었다. 최신 연구에 따르면, 이 중 90% 이상의 기원이 밝혀졌다. 프랑스 국립과학연구센터(CNRS), 유럽남방천문대(ESO), 체코의 카렐 대학교 연구진이 이끄는 국제 연구팀은, 지구에서 발견된 운석의 약 70%가 단 3개의 비교적 젊은 소행성 군에서 날아온 것임을 밝혀냈다.그동안 기원이 명확히 밝혀진 운석은 전체의 6%에 불과했으며, 이 운석들은 각각 달, 화성, 또는 소행성대에서..

달의 광물 자원은 수십억 달러의 가치가 있다. =무제한 채굴은 학술 연구에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.=  달은 인류에게 중요한 자원이 풍부하다.  달 채굴은 수십억 달러 규모의 산업으로 발전할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.달은 희토류, 얼음, 헬륨-3와 같은 자원이 풍부하다.그러나 천문학자들은 대규모 달 채굴이 학술 연구에 부정적인 영향을 미칠 수 있다고 경고한다.  달에서 물, 헬륨-3 및 희토류를 채굴하는 것은 가까운 장래에 수십억 달러 규모의 산업이 될 수 있지만, 천문학자들은 그것이 과학적 발견을 훼손할 수 있다고 경고한다. 미국 항공우주국(National Aeronautics and Space Administration)의 제트추진연구소(JPL)는 달에 수천억 달러 상당의 자원이 매장되어..