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중력, 운동 뉴턴의 중력 중력에 관한 과학적 연구는 1590년경 갈릴레오 갈릴레이의 실험으로 시작됐다.. 그의 실험은 서로 무게가 다른 물체라도 정확하게 똑같은 가속도를 받으며 땅에 떨어진다는 것을 보여 주는 것이었다. 1665년 또는 1666년에 아이작 뉴턴은 물체를 떨어지게 하는 힘은 우주 보편적 힘이고 달을 궤도에 있도록 하는 원인이 된다는 것을 깨달았다. 몇몇 천체들의 운동을 분석한 뉴턴은 ‘만유인력 법칙’을 만들었다. 그것은 우주에 있는 모든 물체는 다른 물체에 인력(중력)을 작용하고 물체의 질량과 그들 사이의 떨어진 거리에 따라 이 힘이 어떻게 달라지는가를 기술하는 것이었다. 오늘날 뉴턴의 법칙은 대부분의 천체 운동을 이해하고 예측하는 데 적용되고 있다. 두 물체 사이에 작용하는 만유인력(중력)은 두 물체.. 2022. 8. 10.
여러 가지 파장 여러 가지 파장 대역 천체는 전파에서 가시광선 그리고 감마선에 이르기까지 전자기 스펙트럼의 모든 대역에 걸쳐 복사 에너지를 방출한다. 몇몇 복잡한 천체들, 예를 들면 은하나 초신성 잔해 같은 것들은 거의 모든 과장 대역에서 빛을 낸다. 차가운 천체들은 더 적은 에너지를 가진 광자들을 내놓으므로 긴 파장의 전자기파만 복사한다. 감마선 대역으로 갈수록 광자들의 에너지는 점차 높아진다. 고에너지를 가진 엑스선이나 감마선은 극히 뜨거운 천체에서만 방출된다. 예를 들어 은하단 기체나 블랙홀 같은 극단적인 현상이 이 고에너지의 근원이다. 천체에서 방출되는 복사를 검출하고 이것을 영상으로 만들기 위해서 천문학자들은 파장 대역에 따라 특별하게 고안된 기기를 이용한다. 그리고 가시광선을 제외한 대부분의 전자기 복사는 대.. 2022. 8. 9.
복사 전자기 복사 전자기 복사 형태로 존재하는 에너지는 우주의 중요한 구성 요소 두 가지 중 하나다. 다른 하나는 물질이다. 전자기 복사는 전기적으로 대전된 입자들, 예를 들어 전자들에 의해 생성된다. 운동하는 전하는 자기장을 형성한다. 만약 운동이 일정하다면 자기장이 변하면서 전기장이 생기게 된다. 두 장은 서로에게 영향을 주며 공간을 따라 이동하면서 에너지를 운반한다. 전자기 복사에는 가시광선뿐만 아니라 전파, 마이크로파, 적외선 복사(열복사), 자외선 복사, 엑스선 그리고 감마선이 포함되어 있다. 모든 전자기파는 모두 똑같은 속력으로 이동한다. 이 속력을 광속 또는 빛의 속도라고 한다. 광속은 초속 30만 킬로미터 또는 시속 10억 킬로미터 정도이다. 빛과 파동성 대부분의 경우에 전자기 복사는 파동처럼 .. 2022. 8. 8.
입자 물리학 입자 물리학 수십 년 동안 물리학자들은 물질과 네 가지 기본 힘들을 좀 더 잘 이해하기 위해 입자 물리학을 연구해 왔다. 그들의 연구 목적 중 하나는 대폭발 직후 초기 우주에서 일어난 일을 규명하는 것이었다. 이 연구는 입자 가속기라고 부르는 장치에 입자를 몽땅 털어 넣고 서로 충돌시키는 방식으로 이루어졌다. 이 실험으로 수백 개의 입자를 새로 발견했고 (그중 대부분은 매우 불안정하다) 그것들의 질량과 전하가 서로 다르고, 스핀이나 그것들 사이에 작용하는 기본 힘이 다 다르다는 것을 확인했다. 알려진 입자들과 그것들의 상호 작용은 현재 ‘입자 물리학의 표준 모형’이라는 이론을 통해 설명된다. 이 이론은 입자들 대부분의 성질을 설명해 준다. 예외 하나는 중력자이다. 중력을 매개하는 이 입자는 아직 가설적인.. 2022. 8. 7.