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22/08/30 10:24
쉽게 중력 렌즈.. 라고 보시면 될거 같습니다.
중력이 빛을 끌어당겨서 원래 하나의 점으로 보여야 하는데(일직선 상이니) 그 앞의 별 때문에 퍼져나가는 빛이 모여서 고리처럼 보인다고 생각하시면 될듯.
22/08/30 10:46
우주에 나간다는 개념조차 없던 상황에서 이 모든 이론을 만들었다는게 크크
아인슈타인은 그냥 막연하게 생각하는 것 보다 더 천재더라구요
22/08/30 11:00
(수정됨) 다른 위대한 천재들도 많지만 특히 아인슈타인이 어마어마한 천재로 추앙받는 이유가 있습니다.
대부분의 위대한 물리이론은 대충 이렇게 만들어집니다 뉴턴의 만유인력: 사과는 떨어지는데 달은 왜 안떨어지지? 만유인력으로 이 [상황]을 설명해볼까? 막스 플랑크의 양자가설(양자론의 출발점): 흑체복사시에 에너지 방출이 이상한데? 불연속적 에너지 입자로 이 [상황]을 설명해볼까? 아인슈타인의 특수상대성이론: 뉴턴이론과 전자기학이 맞지 않는데? 광속도불변으로 이 [상황]을 설명해볼까? 근데 아인슈타인의 일반상대성이론은 어떤 실험적 근거 없이 "내가 소파에 앉아서 그냥 [생각]해봤는데 말이야, 중력은 요럴 것 같아!"라고 이론이 전개되었고, 그 결과방정식이 (적어도 지금까지는) 우리 세상에 완벽하게 들어맞습니다. 이 우주를 설명하는 이론이 어떤 실험적 근거 없이 그냥 머리속에서 생각해보니 튀어나온 거에요.
22/08/30 11:21
그렇죠. 기적의 해에 정말 기적적인 논문들이 다량으로 나왔고,
그 중 상대성이론은 증명되지 않았다는 이유로 노벨상 못받았었지요. 그 기적의 해에 아인슈타인에게는 무슨 일이 있었던 걸까요?
22/08/30 10:26
그렇습니다
뒤쪽에 있는 별에서 나오는 빛줄기 중 지구 방향에서 벗어난 방향으로 가야 했던 빛을 앞의 별이 중력으로 지구 방향으로 돌려 놓은 거죠
22/08/30 10:52
저 고리같은 구조를 유지할수있는 메카니즘이 없으니까죠.
아마 스텍트럼분석으로 두 천체의 거리를 알수 있고 그럼 저 고리가 중력렌즈 효과가 아니라면 그 크기를 알수 있을건데 엄청난 크기일거란 말이죠. 그런 천체가 존재할수있는 구조적 메카니즘이 아마 없을거구요. 사실 크지 않다고 해도 우주에서 고리로 존재할수있는 항성은 없죠. 애초에 항성들이 왜 구체냐면 중력이 의해 모이다보니까 구체로 되는거니까요
22/08/30 10:39
중력 때문에 빛이 굴절된다고?? 와 이게 되나?
빛은 자기장과 전기장의 직진인데 그게 어떻게 휘나 싶은데 실은 직진이라는 개념자체가 공간이 왜곡되어있지 않다는 가정이니까 중력이 공간을 왜곡하는 게 맞는 듯..?
22/08/30 11:10
https://astro.kasi.re.kr/learning/pageView/5222
[아인슈타인의 이론에 따르면 질량은 시공간을 휘게 하고, 빛을 포함한 입자들은 이렇게 휜 시공간에서 움직여야 하므로 자연스럽게 그 경로가 휘게 된다.] [한 예로서 만약 빛이 태양 근처를 통과한다면 빛은 약 2″(1″는 1/3600°) 정도 휘어야 함을 계산]하였는데 이는 뉴턴의 고전역학에 빛의 속도를 적용하여 계산한 값의 두 배 되는 값이다. 강력한 블랙홀이나 규모가 큰 은하는 당연히 중력이 어마어마하기 때문에 빛이 지나가는 공간 자체를 휘게 만드는거죠.
22/08/30 11:02
여태까지 몇개 찍긴 했는데 그나마도 2000년대 이후에나 허블로 촬영한거고,
일 시작한지 몇달 안된 신입(?) 이 당당하게 찍을만큼 만만한건 아니니까요. 크크 아마 위치는 진작에 파악해놨을테고, 언론용(?) 으로 적당하게 뿌린것 같긴 합니다. 크크크
22/08/30 11:00
아인슈타인 고리나 중력렌즈는 이미 허블로도 많이 관측이 된 현상입니다. 저건 겁나게 먼 곳에 있는 것 까지 찍은거...
그리고 저거 앞에도 뒤에도 별 아니고 은하예요. 참고로 허블이 보여줬던 아인슈티인 링이나 중력렌즈 현상들 https://www.nbcnews.com/science/space/hubble-captures-einstein-ring-rcna1753 https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2018/hubble-finds-an-einstein-ring https://stsci-opo.org/STScI-01EVVM6T25P1BQ630HE5SJT6Z2.jpg
22/08/30 11:08
문과 출신으로서 이해한 바를 설명하면 좀 쉬울거 같은데요
제임스웹 - 파란별 - 노란별이 완전히 일직선에 놓여 있는겁니다 그래서 노란별 빛이 원래는 파란별에 가려서 안보여야 되는거죠 월식처럼 가려서 안보이는 겁니다 근데 상대성이론에서 알 수 있듯이 질량이 큰 물체는 시공간을 휘게 만들기 때문에 항성처럼 질량이 큰 물체 주변에서는 빛 마저도 꺾이게 됩니다 그래서 노란별빛이 파란별 주변을 지나가면서 우주멀리로 퍼져나가야할 빛이 살짝 꺾이면서 오목렌즈처럼 가운데로 모이는 방향으로 날아옵니다 근데 가운데 쪽은 막혀 있거나 너무 많이 꺾이거나 해서 제임스웹까지 도착하지 않습니다 그래서 반지모양(가운데 빛은 안옴)으로 보인다고 알고 있습니다 아마도 저 반지모양 빛을 스펙트럼 분석해보면(dna검사 같이 성분 분석이 됨) 같은 천체에서 나온 빛이라는게 확인될거라서 중력렌즈 영향이라고 확신할 수 있는걸로 알고 있습니다
22/08/30 11:10
22/08/30 11:24
문송한데요.. 질량이 공간을 휘게 한단건 알겠는데(사실 잘모름)
시간을 휘게한다는건 무슨개념인가요? 전부터 자꾸 시공간의 왜곡을 낳느니 휘게 한다느니 하던데.. 물질세계 이야기중인데 시간이 왜끼어드는건지 도대체 모르겠습니다.ㅠㅠ
22/08/30 11:29
(수정됨) 일반적으로 인식되는 것과는 달리 공간과 시간은 절대적인 기준이 아니라,
절대적인건 빛의 속도이고 여기에 맞춰서 시간과 공간이 변한다고 보시면 될 것 같습니다 정지해 있는 사람에게나 빠른 속도로 이동하는 사람에게나 빛의 속도는 똑같이 약 30만km/s이고, 이 속도에 맞추려면 정지해 있는 사람이 경험하는 시공간과 속도를 가지고 이동하는 사람의 시공간은 달라지는 거에요 여기에 사람의 속도를 변화시키는 가속도의 효과가 중력의 효과와 구분할 수 없다는 개념이 들어가면 중력이 시공간을 변화시킨다는 결론이 나오는 흐름인데 자세한건 다른분들이 설명해주실겁니다...
22/08/30 11:35
[중력(질량)이 시공간(시간+공간)을 휘게 한다.] 라고만 기억하면 됩니다. 그냥 그렇다고 생각하는수밖에 없습니다.
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%BC%EB%B0%98%EC%83%81%EB%8C%80%EB%A1%A0_%EA%B0%9C%EB%A1%A0 더 궁금하다면 이런걸 읽어보시면 됩니다? 크크
22/08/30 11:37
이거 제일 쉽게 이해 할 수 있는 방법
우리가 바라보는 달의 모습은 7초 전의 모습이라고 하죠 ? 빛이 도달하는데 7초가 걸리기 때문에 달의 상이 우리 눈에 들어오는데 7초가 걸리는겁니다 여기서 결국 시간이라는건 빛의 속도와 관련이 깊다는걸 이해할 수 있는데, 그 빛이 질량 즉 중력에 의해 굴절되어진다면 별과 나 사이에 시간역시 비틀어진다는 겁니다 그걸 정확하게 계산할 수 있는지는 저도 모르겠..
22/08/30 12:51
시간이라는 걸 절대적인 기준으로 생각하셔서 그런거죠.
공간에 물체가 있고, 물체는 변화할 뿐이지 절대적인 시간축이라는 게 존재해서 과거로 갈 수 있다거나 미래로 갈 수 있다거나 하는 건 당연히 아니구요. 시간이 왜곡된다는 것도 관찰자가 가진 시간기준으로 다른 상태에 있는 대상을 측정해서 그런거죠. 빨리 움직이는 우주선에서는 시간이 느리게 간다고 하는데 그건 우주선 밖의 시계기준인거지 우주선 안에 있는 시계로 측정했을 때에도 사람들이 모두 늙지 않는다거나 더 빨리 움직일 수 있게 된다거나 하진 않는 거로 이해하고 있습니다. 애초에 지구가 엄청난 속도로 자전과 공전을 하고 있고 태양계 역시 자체가 우주에서 엄청난 속도로 이동 중인데 어떤 사람이 빅뱅지점에서 정지 상태로 서있으면 지구에 있는 사람은 하나도 늙지 않는 것 처럼 관측될지 몰라도 실제로 여기 사는 우리가 그렇지는 불로인 건 아닐 뿐더러 관점에 따라서 그 사람이 우리로부터 빠른 속도로 멀어지는 것일 수도 있는 거잖아요.
22/08/30 13:50
물질은 시간과 공간을 합해서 광속으로 등속력입니다. 단 벡터의 방향은 변할 수 있어 xyz쪽 속도가 달라지면 t 역시 영향을 받습니다.
22/08/30 14:31
문과적 감성으로 이해한걸 말씀드리면
시간이 모두 나랑 똑같이 흘러가는게 아니라고 이해하는게 낫겠더라고요 속도에 따라서 시간이 흘러가는 밀도가 달라서 나한테 1초 흐를 때 딴 애들한테는 0.5초일수도 1.5초 일수도 있다 정도로요 이게 광속은 일정하다는게 절대속도 광속이 아니라 상대속도 광속이 일정하다는 거더라고요 그러니까 내가 속도가 0이든 광속에 가깝게 움직이든 빛은 항상 속도가 똑같으니까 내가 움직이는 속도에 맞춰서 시간이랑 공간이 늘었다 줄었다 하는건데 광속이 너무 빨라서 인간이 움직이는 속도랑 질량으로는 느낄만큼 변화가 없다고 하더라고요 이게 영향을 미칠만큼 속도가 나오려면 인공위성 급 속도로 움직여야 한다고 하대요
22/08/30 11:31
인터스텔라 블랙홀 모형에 대해서 알아보시면 사실 저것도 이해가 좀 되긴 하죠.
인터스텔라에서 묘사된 블랙홀 현상도 저 현상과 비슷한 원리라...
22/08/30 12:16
우리는 4차원 세상 (뭐 실제로는 더 높은 차원을 따지지만...) 위의 3차원의 존재고
유사하게 상상해볼 수 있는게, 실제로는 3차원 세상의 2차원적인 형태를 띄고 있는 잘 늘어나는 고무판 위에, 별이라는 구슬을 얹어놓으면 짜잔! 공간이 휘었습니다. 여기에 구슬을 직선으로 굴려보면, 무거운 별 주위로 구슬이 딸려가서 경로가 휘는 것이 보일테지요. 이 설명이 나온 어린시절에 봤던 책이 아직 나오는 것 같네요 http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?mallGb=KOR&ejkGb=KOR&barcode=9788994757513&orderClick=JAj
22/08/30 13:01
풍선을 불기전에 풍선 입구에서 부터 끝점까지 일직선으로 선을 긋고 바람을 넣어서 부풀리는 상상을 하면 빛이 어떻게 오는지 현상자체는 이해가 쉽죠(물론 질량으로 공간이 휜다는 것을 그냥 인정하고 있어야함..) 그걸 풀이하는 방법이 쉽지 않을 뿐..
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