[자연과학]자연현상에 관한 과학적 이해

소개글

자연현상에 관한 여러가지 과학적 이해를 돕기위해 작성된 글이며, 적지만 사진도 포함되어있습니다.
유용한 자료가 되셨으면 좋겠습니다.

목차

1. 블랙홀과 화이트홀
2. 영화속에서 나오는 과학적 모순 조사
3. 자연현상에 대한 과학적 이해

본문내용

**블랙홀과 화이트홀**

암울한 미래사회의 앞날을 그린 공상영화 『로스트 인 스페이스』를 보면 탐사대 일행들을 무한한 우주로 보내 인류 멸망을 막기 위한 새로운 별을 찾기 위해 노력하는 것을 볼 수 있다. 이 영화 말고도 우주를 소재로 한 많은 영화들이 있는 것을 보면 우주에 대한 우리의 호기심이 얼마나 큰지 알 수 있다. 우주에는 많은 별과 행성들이 있지만 그에 못지 않게 유명한 것이 블랙홀이다. 막연히 블랙홀이라고 하면 주위의 물체들을 끌어들이는 정도로만 알고 있었기에 지금부터 심층적으로 알아보고 더 나아가 화이트 홀의 개념까지 알아보려 한다.
블랙홀은 중력 때문에 공간이 휜다는 아인슈타인의 일반상대성이론을 근거로 1916년 독일의 천문학자 슈바르츠실트가 존재가능성을 처음 제시했다. 아인슈타인은 물질이 있으면 그 주위의 공간이 휘어지며, 그 휘어짐 자체가 바로 중력이라는 현상으로 나타난다고 해석하였다. 그럼 블랙홀이란 무엇인가? 중력과 압력이 균형을 이뤄서 별이 공 모양을 유지할 수 있게 하는데 무한히 강한 중력에 비해 압력은 한계가 있기 마련이다. 이 때문에 중력이 매우 강한 별은 힘의 균형이 깨져, 결국 중력 붕괴를 일으키면서 수축을 계속하게 되고 마지막에는 한 점으로 집중되게 된다. 이 점은 밀도나 중력의 세기가 모두 무한대인 '특이점' 이라 불리는데 이 중력 붕괴의 과정에서 강한 중력에 의해 공간은 변형되며, 시간의 흐름은 늦어진다. 또한 별의 표면에서 방출되는 빛의 파장은 길어져서 적색 이동을 하게 된다. 별의 반지름이 슈바르츠실트의 반지름에 도달하면 빛의 파장은 무한대가 되어, 결국 관측 불능이 된다. 만약 별이 슈바르츠실트의 반지름보다 작게 수축되면, 별의 표면에서 나온 빛은 슈바르츠실트 반지름의 바깥쪽에는 도달 할 수 없게 된다. 외부에서는 물질이나 빛이 자유로이 안쪽으로 들어 갈 수 있지만, 내부에서는 빛조차도 밖으로 나올 수 없는 ‘사상의 지평면'이 생긴다. 이 사상의 지평면보다 안쪽을 『블랙홀』이라 한다. 또한 이 사상의 지평면의 안과 밖은 시간과 공간의 의미가 달라지지만 블랙홀의 내부에서는 모든 것이 특이점을 향해 진행할 뿐 특이점으로부터 멀어진다는 것은 불가능하다. 즉, 특이점으로부터의 거리(공간)가 시간의 역할을 하게 되는 것이다.

참고 자료

없음