중력은 왜 발생하나요
2011.04.07 20:28
궁금해서 여쭤봅니다.
코멘트 18
-
hakdh
04.07 21:15
질량과 또다른 질량이 '존재' 하기 때문이겠지요...
-
http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A4%91%EB%A0%A5
위키피디아에 중력에 대한 내용이 있네요.
중력(重力)은 질량을 가진 두 물체 사이에 작용하는 힘이다. 현재 알려진 자연계의 네 가지 힘 중 가장 약하며, 유일하게인력만이 작용한다.
-
그러니까 만유인력이 왜 생기냐는 질문입니다.
-
답은 제 트윗을 살펴보면 있습니다. ㅎㅎ
근데 제 트윗이 어딘지는 아시죠? ㅎㅎ
-
언젠가 물리학을 공부하는 이에게 중력이 왜 존재하는 건지를 물어본 적이 있었습니다. 그의 대답은 "물리학은 Why보다는 How에 대해 이야기를 하는 학문이죠"라는 말이었습니다. 아직도 풀리지 않는 그 질문은 제게는 여전합니다. 대체 중력은 왜 존재하는 거지?라는 것이죠.
나름 생각해보면서 아래와 같은 추론을 해보긴 했습니다.
해먹같이 촘촘한 그물이 공간상에 끝없이 펼쳐져 있다고 해봅시다.
거기에 무거운 구슬 A가 떨어져 있다고 해보죠.
그러면 해먹은 구글 A가 있는 부분을 중심으로 아래로 꺼지겠죠.
그러면 그 근처에 구슬 B를 떨어뜨린다고 해봅시다.
구슬 B가 A보다 가볍다면 A쪽으로 굴러가겠죠?
만약 구슬 B가 A보다 무겁다면, 구슬 B가 있는 부분이 구슬 A보다 더 아랫쪽으로 꺼질 것이고, 구슬 B쪽으로 구슬 A가 굴러가겠죠?
이것을 서로의 질량에 따라 끌어당기는 힘으로 생각해보면, 결국 중력 아닐까요?
-
긴글 감사드립니다만은 중력의 현상을 알고 싶은게 아니라 중력의 발생 원인을 알고 싶은 것이 제 질문이라서요.
-
김강욱
04.07 23:36
jbilee 님 말씀처럼 어떻게 생기냐는 건 물리학이 얘기하지만, 왜 생기는 지는 신만이 아시는 것 같습니다.
-
클라우드나인
04.08 00:28
중력이 공간의 곡률을 높이기 때문에, 공간에서 곡률의 준위 차이가 생겨서 중력이 생긴다고 알고있습니다.
그런데 왜 생기는지는 모르겠네요.
에너지나 물질이 왜 존재하는지는 인간이 에너지와 물질로 이루어져 있기 때문에 아마 끝까지 모를 것 같습니다.
-
질문이 좀 모호했나 보네요. 정부를 구성하는 요소가 입법부 사법부 행정부 만이 아니라 수많은 하부 조직을 가지고 있기 때문에 전부 설명하는 건 무리입니다만, 여기서 제가 바라는 답변은 간단히 '입법부, 행정부, 사법부가 모여있음' 정도로 1단계 깊이 수준입니다. 즉, 중력이 존재하게 하는 기반이 뭔지 알고 싶습니다. 그 기반의 세부사항까지 파고드는 건 아마 대학물리 배워야 할테니 저도 봐도 모를테구요. 하지만 중력을 구성하는 것이 뭔지에 대해 대강 알고 싶습니다. 비슷한 질문으로 예를 들자면, 전열기는 왜 열을 발생하나요? 가 되겠죠. 이 경우 답은 전기가 저항 역할을 하는 전열선을 돌면서 전기에너지를 열 및 복사에너지로 변환합니다. 전열기의 화력이라든지 모양 같은 거에 대한 답변이라든지 '어머? 다이얼을 돌리니 온도가 높아지네? 이래서 전열기구나' 같은게 아니라요.
-
그게 그럴 수 밖에 없는 것이, 바로 그 중력이 존재하는 기반이 명확하게 규명된게 없습니다.
지금 답변해주신 것들 중에 질량체의 존재로 비공간이 압박,왜곡되어서 중력이 발생한다가
가장 원리에 가까울 것이라고 물리학의 학설에서 추측하고 있는 것일 뿐이죠.
최근에는 중력입자이론까지 대두되었죠.
즉, 입법부 사법부 행정부가 모여있다를 규명하지 못하고 추측만 하고 있으니 명쾌한 답이 없을 겁니다.
아마 중력이 발생하게 하는 기반이 뭔지 규명해낸다면, 세기의 발견이 아닐까요? ^^a
-
언이아빠
04.08 09:26
여기서 문제의 핵심은 중력이 발생하는 이유 자체보다 "이유는 어디까지 추구되어야 하는가"라는 물음인 듯합니다. 제가 보기에는 맛살님은 모든 진리에는 설명이 있어야 한다고 은연 중에 전제하고 계십니다. 옛날 철학자 가운데서는 고트리트 빌헬름 라이프니쯔가 그런 생각을 했고, 그런 원칙을 충족이유율이라고 부릅니다. 그러나 요즘은 다음과 같은 문제로 충족이유율을 받아들이는 철학자들이 거의 없습니다:
먼저 한 가지 물음을 던지겠습니다. 누군가가 중력이 발생하는지 이유를 댄다고 합시다. 그 이유 즉 설명은 아마도 다음과 같은 형태를 띨 것입니다.
자연법칙 X에 의하면 질량을 가진 두 물체들은 서로 끌어당길 수 밖에 없다.
X는 참이다.
그러므로 질량을 가진 두 물체들은 서로 끌어당길 수 밖에 없다.
이때 이 설명이 순환적이 되지 않으려면 X는 중력법칙과는 다른 법칙이어야 할 것입니다. 그러나 이때 X는 왜 참인 것일까요?
설령 이 물음에 답한다고 하더라도, 똑같은 어려움이 우리를 기다립니다: 그 이유를 또 다른 자연법칙 Y를 통해서 댈 수 있다고 하더라도, 우리는 왜 Y가 참인지 이유를 대어야 하게 될 것이고, 명백히 이런 설명의 사슬은 무한히 이어져야 할 것입니다. 이런 문제를 철학에서는 보통 무한소급의 문제라고 부릅니다.
여기서 얻을 수 있는 일반적인 교훈은 이런 것입니다: 위에 말씀드린 무한소급을 피하려면, 어느 시점에서 자신은 다른 현상이나 법칙을 설명하지만, 그 자체는 다른 법칙에 의해서 설명되지 않는 근본적인 법칙들이 도입되어야 할 것입니다. 만유인력의 법칙은 그런 법칙일까요? 만일 지금까지 알려진 가장 기본적인 힘들이라는 강력, 약력, 인력, 전자기력의 법칙들을 통합하는 자연법칙이 존재한다면, 아니겠죠. 그러나 설령 과학자들이 그런 법칙을 발견하는데 실패한다고 하더라도 이것이 과학의 궁극적인 실패를 뜻하는 것이 아닙니다. 단지 그것은 아마도 만유인력의 법칙이 더 이상의 설명이나 이유를 대는 것이 불가능한 기본법칙이라는 것을 뜻할 뿐입니다.
맛살님이 정확히 어떤 의도로 물음을 던지셨는지 모르겠지만, 만일 제가 처음에 추측한 것처럼 자연의 모든 현상이나 법칙에는 이유가 있어야 한다는 생각을 가지시고, 따라서 중력에도 그것이 발생하는 이유가 있어야 한다고 생각하신 거라면, 맛살님의 고민은 과학보다는 철학의 영역에 속합니다. 물론 이것은 중력의 발생에 대해서 과학적 설명이 불가능하다는 말이 아닙니다. 다만 만유인력의 법칙이 근본적일지도 모르기 때문에, 그런 설명이 꼭 가능하거나 요구되는 것은 아니라는 말입니다.
-
철학이야 원래부터 과학에 빌붙어서 뻘짓하는 걸로 유서가 깊죠.
물론 제 질문은 철학과는 전혀 관계 없습니다.
-
hakdh
04.08 09:37
파인만 강의록 보면 이런말이 나오지요. (대충)
"여러분은 저의 강의를 절대로 이해하지 못할겁입니다. 왜냐면 저 또한 이 내용을 이해하고 있지 못하기 때문입니다"
물리학이라는게 "전열기의 다이얼을 돌리니까 온도가 올라갔다"를 논문으로 펴 내는것과 다름없다고 생각됩니다.
-
설마 양자역학이라고 답변하실려는 건 아니겠죠 ㄷㄷ
-
가장 기대하던 답변은 4力 (중력,전기력,약력,강력)의 통일장 이론이었는데 말입니다. 아주 어렸을 때 봤을 땐 중력과 전기력까지 통합되었는데, 현재는 진척이 얼마나 되었을지 궁금합니다.
-
통일장 이론에 중력이 들어가기 위해서 반드시 필요한게 양자의 해석 아닌가요? 결국 양자역학쪽인걸로 아는데요.
-
현대 물리학에서 4대 기본 힘 중 전자기력, 약력, 강력이 통합되었고 중력이 혼자 통합되지 않은 상태입니다. 아직 '중력은 이래서 발생한다'는 질문에 대해 명확하게 답을 내지 못했거든요.
현재 유력하게 거론되는 '중력 발생의 원인'은 '중력자(graviton)'으로 보고 있습니다. 다른 기본 힘의 경우 강력은 글루온(gluon), 약력은 W,Z보존(boson), 전자기력은 광자(photon)에 의해 나타나는 것으로 밝혀졌습니다. 그런데 중력자만 유일하게 관측된 바가 없습니다. 그래서 중력자, 중력파동 같은 걸 검출하기 위해 다양한 관측장비가 만들어지고 있지만 아직 소득은 없답니다.
이 와중에 일각에서는 중력이 애초에 기본 힘이 아니라 엔트로피에 따른 파생물이라는 주장까지 제기되고 있습니다. 이게 사실이라면 애초에 검출할 중력자란 게 존재하지 않는다는 결론이 납니다, 그러나 이 주장도 현재로써는 헛점이 많아서 주류 학계에서 본격적으로 받아들여지고 있지는 않습니다.
아직 명확히 규명된 거 없지 않나요? 저도 궁금한데요.