과학자 만붕이가 자기 전에 재밌는 얘기 하나 해줌

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과학자 만붕이가 자기 전에 재밌는 얘기 하나 해줌앱에서 작성

양치기

2024.12.13 21:12:08

조회 24 추천 0 댓글 0

09eb8877b4f36d83239e83e1459c706b79c409ab3ed4f59c875db4a6e8b8f31686e0bd2c933a2c39ae653f98fab62f3bab8adf66

이 이야기는

우주 만물에 대한 이야기면서

세상의 시작과 끝에 대한 이야기기도 함

인간이 망원경으로 우주를 자세히 관측할 수 있게 되면서

뉴턴과 아인슈타인 시대에 만들어진 여러 예측들과 일치하지 않는 부분을 많이 발견했음

우주의 구조나 구성이 그리 단순하지 않다는 걸 알게 됨

대표적인 예로 은하들의 회전 속도를 들 수 있음

은하를 기준으로 가운데에 있는 별들은 더 빨리 공전하고 멀리 있는 별들은 느리게 공전할 거라 생각하는 게 상식적인데

실제 관측 결과 가까운 별이나 먼 별이나 비슷한 속도로 공전하고 있었음

즉 보이는 거 외에 다른 물질들이 엄청나게 더 큰 중력을 만들고 있다는 거임

이걸 DM, 암흑 물질이라 부르기로 함

그리고 우주 전체 공간의 팽창에 대한 것도 알게 되고

이걸 암흑 에너지, DE라고 부르기로 함

더 많은 관측과 교차 검증을 하면서 우주 전체의 95% 정도는 이 암흑 물질과 에너지로 이루어져 있단 걸 알게 됐음

이것들은 알려진 다른 어떤 입자와도 어떤 상호작용도 하지 않고 보이지도 않고 그냥 스쳐 지나가버림

유일하게 중력만이 이게 존재한다는 증거임

어쩌면 아예 존재하지 않을지도 모름

아직 현대 과학이 중력에 대한 이해를 충분히 못 했을지도 모름

1960년대 1970년대 과학자들은 현재 물리학의 기본이 되는 standard model of particle physics라는 걸 만들었음

세상 만물의 기본이 되는 입자들을 fermion, boson으로 나누어 구분한 거임

그런데 이 스탠다드 모델엔 한 가지 결함이 있었음

어떻게 입자들이 무게를 갖게 되는지 설명하기가 어려웠던 거임

그래서 그걸 quantum field라는 개념으로 설명함

필드라는 건 우주 전체의 모든 공간을 가득 채우고 있는 어디에나 있는 공간 그 자체임

그리고 그중 Higgs field가 입자들에 무게를 할당하는데

어떤 입자가 이 Higgs field를 움직일 때, 각각의 입자에 특성에 따라 필드와 상호작용을 통해 느려지게 되고

이 느려짐이 중력이란 거임

그리고 이 Higgs field의 존재를 증명하기 위한 Higgs boson의 존재를 약 10년 전에 스위스의 CERN에서 확인했음

이게 아직까지도 현대 물리학의 가장 큰 발견임

그런데 아직까지도 DE, DM 문제는 해결되지 않은 채로 있고

그게 quantum gravity에 대한 이론이 아직까지도 정리되지 않은 주요 이유 중 하나임

미국에선 JWST라는 엄청나게 좋은 우주 망원경을 만들어서 몇 년 전에 띄웠삼

이거로 이 문제를 해결할 수 있을 거라 생각했는데

오히려 최근 관측 데이터들을 보면 DM DE 자체가 없을 수도 있다는 쪽으로 조금씩 기울어가고 있음

물론 아직까진 양쪽 다 가능성이 있음

이게 현대 물리학임

트리 꾸며줘

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