중력과 매력

[바다사]

우주는 큰 것부터 작은 것까지 우리의 일상 인식으로는 이해할 수 없는 것들로 가득 차있다.

먼저, 우주 존재 자체가 이해할 수 없다. 우주는 왜 있는 것인가?

만들어진 것인가? 아니면 저절로 생겨난 것인가? 왜?

어차피 답은 알 수 없고 각자의 믿음에 따라 이해하거나, 이해하기를 포기할 수 밖에 없을 것이다

물리학과 천문학은 우주를 이해할려고 노력하는 학문이다.

뉴톤의 만유인력(중력) 발견으로 우주를 완전히 이해한 듯 했으나

아인슈타인의 일반상대성 이론으로 또 한번의 발전이 있었다.

아인슈타인에 의하면 공간이 휘어져 있다 한다.

또 지구를 예로 들자.

공의 표면같이 지구의 표면도 휘어져 있어

구름은 서쪽에서 동쪽으로 떠가는데 지면에서 같은 높이로 흘러간다.

우리에겐 당연하지만 지구 밖에서 본다면 구름은 휘어진 지구 표면을 따라가는 듯 보인다.

무언가 지구 표면 쪽으로 끌어당겨 일정한 높이를 유지하는 것 같을 것이다.

그 무언가 당기는 것이 중력이란걸 우린 알고 있다.

뉴톤은 지구의 중력이 당긴다 하는데

아인슈타인은 공간이 휘어져서 그 휘어진 공간을 따라 간다 한다.

일단 아인슈타인이 맞다하자. 사실 맞는다.

기차가 달린다. 정해진 기차길을 따라.

기차길은 휘기도 하고 언덕을 만나면 올라가기도 한다(터널이 많겠지만).

기차길이 놓여진 대로 기차는 그 위를 달린다.

공간도 기차길과 같다. 빛조차 그 길을 따라 가야한다.

정해진 그 길 외에는 갈 수가 없다.

아인슈타인에 의하면 공간을 휘게 만드는 것은 물질이다.

늘어나는 고무판에 무거운 공을 올려놓으면 밑으로 움푹 들어가듯이 공간이 휜다는 얘기다.

mall에 가면 깔대기 모양의 penny 잡아먹는 귀신을 볼 수 있는데

다 알다시피 페니를 넣으면 비탈진 벽면을 따라 몇 바뀌 돌다 아래 구멍으로 빨려 들어간다.

지구가 만든 공간도 그와 같이 비탈을 만든다.

그 비탈을 따라 떨어지는 것이 중력이 잡아당기는 것과 같다는 것이다.

빛이 아주 무거운 물체를 지나면 그 경로가 휜다한다.

빛은 질량이 없어 뉴톤의 만유인력으로는 휠 수가 없다.

하지만 공간 자체가, 기차길 자체가 휘어있으면 어쩔 수 없이 그 길을 따라가야 한다.

빛이 휘어져 나타나는 현상 중 유명한 것이 소위 말하는 gravitational lens 효과로

은하 뒤에 있는 또 다른 은하가 보이게 한다.

중력의 효과가 극단적으로 나타나는 것이 블랙홀이다.

빛도 빠져나오지 못한다는 공간의 함정이지만 사실은 가끔 트림하듯 물질을 쏟아낸단다.

또 하나의 이해할 수 없는 우주이다.

가운데 밝은 부분이 중력렌즈를 만든 은하로 그 무게로 인해 공간을 휘게하였다. 은하를 중심으로 반지 모양의 푸른 색으로 둘러싼 것은 뒤에 위치한 다른 은하가 빛이 휘어져 나타나는 현상으로 Einstein Ring 이라 불린다. 역시 허블 우주망원경으로 찍은 사진이다.

사람도 무게가 있으니까 만유인력이 발생하여 주위의 물질을 끌어당긴다.

무거울수록 그 힘은 세어지니까 몸무게 많이 나가는 사람의 끄는 힘이 더 강하다.

하지만 우리가 느낄 정도의 힘은 아니어서 자석처럼 몸에 주변물질들이 달라붙지는 않는다,

대신 사람에게는 매력(魅力)이 있다.

잘 생겨서, 재능이 뛰어나서, 권력/돈이 많아 등등으로 사람을 끌어당긴다.

은 변하지 않지만 매력은 변할 수 있기 때문에 계속 유지하기 위해서는 많은 노력을 해야한다.

카페도 마찬가지다.

이번 주 카페의 단계가 전 주에 비해 6단계 떨어져 90단계로 랭킹이 ‘골드‘로 강등됐다.

끌어당기는 힘이 약해졌다. 무게가 나가는 회원이 더 필요한 이유이다.

물질이 많아지면 중력도 점점 커져 더 많이 끌어들여 결국은 블랙홀이 될 수 있듯이

우리 카페도 회원이 늘고 그 회원이 더 많은 회원을 끌어들여 점점 커져가야 한다.

그래서, 블랙홀처럼 한번 들어오면 빠져 나가지 못하는 매력있는 카페가 되어야 한다.

또 하나의 썰이었습니다.

우주의 국소 공간은 질량으로 휘어있지만 우주 전체로 보면 종이표면처럼 평평하답니다.

앞의 글들에서 우주를 양파껍질로 비유했는데 그 비유가 맞지않다는 얘기죠.

하지만, 어차피 4차원을 상상하기는 어려워 1차원 낮춰 이해할 수 밖엔 없는 듯 합니다.

[써언]

최상급 단계에서 정신을 산란하게 하는 아톰이나 분자들이 득시글 거리는 것 보다 단계 상관없이 규칙을 잘 지키는 선량한 회원들로 재미있게 알콩달콩^^

[긴가민가]

지당하신 말씀 적극 동감합니다.