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우주 팽창 속도와 허블 상수의 미스터리 서론: 허블의 발견과 현대 우주론의 시작1929년, 미국 천문학자 에드윈 허블(Edwin Hubble)은 은하의 스펙트럼에서 나타나는 적색편이(redshift) 현상을 분석하던 중 인류의 우주관을 송두리째 뒤바꿔 놓는 발견을 하게 됩니다. 그는 안드로메다와 같은 근접 은하뿐만 아니라 수백만, 수억 광년 떨어진 먼 은하들의 스펙트럼이 대부분 장파장 쪽으로 치우쳐 있다는 사실을 확인했습니다. 이 적색편이는 도플러 효과의 한 형태로, 은하가 우리로부터 멀어지고 있음을 의미합니다. 더 나아가 그는 은하가 멀어질수록 그 속도가 거리에 비례해 증가한다는 경향을 찾아냈습니다. 이 관계를 '허블 법칙(Hubble's Law)'이라 부르며, 여기서 거리와 속도의 비례 상수를 '허블 상수(H₀)'라고 정의하게 되었습니다... 2025. 8. 8.
블랙홀에서 탈출 가능할까? 사건의 지평선과 정보 역설의 이해 블랙홀이란 무엇인가?블랙홀은 일반 상대성 이론에 의해 설명되는 시공간의 영역으로, 그 안에서는 빛조차 탈출할 수 없는 강력한 중력을 가지고 있습니다. 질량이 매우 크고 밀도가 극도로 높은 천체가 중력 붕괴를 통해 형성되며, 중심부는 특이점(singularity)이라 불리는 지점으로 수렴합니다. 이 특이점은 이론적으로 부피는 0에 가깝지만 질량은 무한대에 가까워, 우리가 아는 물리 법칙이 더 이상 적용되지 않는 영역입니다. 블랙홀은 질량과 회전, 전하라는 세 가지 물리량만으로 외부에서 식별 가능하며, 그 외의 정보는 전혀 드러나지 않습니다. 이로 인해 블랙홀은 마치 ‘우주적 검은 상자’와도 같은 존재로 여겨지며, 오랫동안 과학자들의 관심을 받아왔습니다.사건의 지평선: 돌아올 수 없는 경계사건의 지평선(Ev.. 2025. 8. 7.
엔트로피와 우주의 비가역성 완전 해설, 시간은 왜 되돌릴 수 없는가? 우리는 아침에 일어나 밤에 잠들고, 어린 시절을 지나 성인이 되며, 매일 시간이라는 흐름 속에서 살아갑니다. 하지만 우리가 경험하는 이 시간의 흐름은 정말 자연적인 것일까요? 만약 모든 물리 법칙이 시간의 앞과 뒤를 구분하지 않는다면, 왜 우리는 오직 과거에서 미래로만 나아가는 것처럼 느끼는 걸까요? 이러한 질문은 결국 엔트로피와 시간의 비가역성에 대한 물리학적, 철학적 탐구로 이어집니다. 본 글에서는 ‘엔트로피’라는 개념이 무엇인지, 그것이 시간의 방향성과 어떻게 연결되는지를 살펴보고, 나아가 우주 전체의 운명과 삶의 본질까지도 성찰해보고자 합니다.엔트로피란 무엇인가?｜무질서로 향하는 자연의 법칙엔트로피(entropy)는 열역학 제2법칙의 핵심 개념으로, 물리계 내의 ‘무질서도’를 수치화한 값입니다. .. 2025. 8. 5.
열역학 제2법칙과 우주의 미래: 엔트로피의 운명과 시간의 종말 우주의 작동 원리를 지배하는 수많은 물리 법칙 중에서, 가장 직관적이면서도 심오한 법칙 중 하나는 바로 열역학 제2법칙입니다. 이 법칙은 단순히 열이 어디에서 어디로 흐르는지를 설명하는 것을 넘어, 시간이라는 개념의 본질을 규정하고, 우리 우주의 궁극적인 운명에 대한 단서를 제공합니다. 과연 왜 우리는 과거를 기억하고 미래를 예측하는지, 그리고 언젠가 우주는 멈춰버린 듯한 고요함 속으로 사라지게 될지를 이해하기 위해서는, 열역학 제2법칙의 본질과 그 파급력을 반드시 살펴보아야 합니다.열역학 제2법칙이란 무엇인가열역학 제2법칙은 고립된 계(system)에서 엔트로피(entropy)는 시간이 지남에 따라 항상 증가하거나 일정하게 유지되며, 절대 감소하지 않는다는 원리를 의미합니다. 여기서 '엔트로피'는 단순.. 2025. 8. 4.
초끈이론과 우주의 근본 구조에 대한 심층 탐구 현대 이론물리학에서 가장 정교하면서도 논쟁적인 이론 중 하나는 바로 ‘초끈이론(String Theory)’이다. 이는 우주의 근본 구성 요소를 점이 아닌, ‘끈’ 형태의 일차원 진동체로 규정함으로써, 모든 입자와 힘을 하나의 통일된 이론 아래 설명하고자 하는 야심찬 접근이다. 이 글에서는 초끈이론의 개념, 역사적 맥락, 주요 원리, 수학적 배경, 물리학에서의 응용 가능성, 그리고 우주론적 함의까지 포괄적으로 다루고자 한다.초끈이론의 등장 배경과 개념적 전환20세기 후반, 물리학자들은 양자역학과 일반상대성이론을 통합하는 통일장이론을 모색하는 과정에서 기존의 표준모형이 갖는 한계를 직면하게 되었다. 특히 중력의 양자화를 시도할 때 생기는 무한대 문제와 비정상적인 수학적 발산은 새로운 해석 틀을 요구했다. 이.. 2025. 7. 29.
엔트로피와 우주의 시간 화살표: 우주는 왜 한 방향으로 흐르는가? 우주를 구성하는 법칙 중 하나인 열역학 제2법칙은 모든 물리 현상에 깊숙이 영향을 미치고 있으며, 그 핵심 개념인 ‘엔트로피’는 시간의 흐름에 대한 본질적 통찰을 제공합니다. 우리는 일상에서 시간이 한 방향으로만 흐른다는 사실을 당연하게 받아들이지만, 왜 그렇게 되는지에 대한 과학적 설명은 단순하지 않습니다. 이번 글에서는 엔트로피가 무엇인지, 그리고 그것이 어떻게 '시간의 화살표' 개념과 연결되는지를 탐구해보며, 우주가 과거에서 미래로 흐를 수밖에 없는 이유를 고찰해봅니다.엔트로피란 무엇인가?엔트로피(entropy)는 열역학에서 무질서의 정도를 나타내는 물리량입니다. 보다 정확하게는, 어떤 시스템이 가질 수 있는 미시적 상태의 수를 나타내며, 이 수가 많을수록 엔트로피가 높다고 할 수 있습니다. 예를 .. 2025. 7. 28.

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