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허허..질문글을 다섯 시간 걸려 써쑴..스압주의 인터스텔라스포조금있응어영
게시물ID : science_49633짧은주소 복사하기
작성자 : 너는봄나는꽃
추천 : 13
조회수 : 721회
댓글수 : 22개
등록시간 : 2015/05/10 10:49:21
안녕하세요

인터스텔라를 보고 (지금껏 안 보다가 조금 전에 봤어요 ㅋㅋ굉장히 흥미롭네요) 차원에 대해 몇 가지 궁금한 점이 있어서 글을 썼습니다
중간에 인터스텔라 스포있어요!!!!!!!!안 보신 분!!!!!!조심!!!!!!




1.우주는 3차원인가요? 차원으로 정의 내리는 것 자체가 가능한가요?
 
2. 블랙홀은 구의 형상을 띄나요?

블랙홀에 관해 찾아보다보니 중력렌즈라는 개념이 있던데 그것때문에 영화 속의 블랙홀의 외관이 인터넷 익스플로러 아이콘과 비슷하게 표현됐다고  하더라고요. 그래서 중력렌즈를 찾아봤죠!

Black_hole_lensing_web.gif

이렇게 이해가 쉬운 시뮬레이션 이미지를 찾았어요! 야호 은하가 블랙홀을 지나쳐가는 순간이라고 합니다 이걸 찾는 중에 또 궁금한 게 생겼는데 흔히 설명하는 블랙홀은
black hole.png
이런 외관이잖아요, 질량이 상당한 물체가 공간을 짓누르고 있어 공간이 왜곡되는. 근데 만약 우주가 3차원이라면 이것보다는(이 외관도 3차원의 것이긴 하지만ㅋㅋ)
black hhole 2.png
↑이렇게 형성되지 않았을까요..?? (제가 3d프로그램을 사용하는 법을 몰라 부족한 그림실력으로 그려봤어요ㅠㅠ제 생각이 정확히 표현되지는 못했지만 저 구의 표면을 따라 ↑↑의 그림처럼 작용한다고 생각해주세요!ㅎㅎ) 이걸 왜 이렇게 생각했냐면, 만약 우주가 3차원의 공간이라면
 
블랙홀.png
저 질량이 무거운 물체가 공간을 왜곡하며 빛을 빨아들이는데 저 그림처럼 '눌려지는 면'이 3차원에서는 어느 한 곳으로 한정돼서 (저렇게 정육면체가 나올리는 없고 그림을 위해 정육면체로 표현했어요) 주변 공간을 다 왜곡한다면 구의 모양이 될 것 같았어요. 맞는지 궁금합니다

3.설명을 위한 3차원은 ↓ 이런 모양이잖아요,
3dm.jpg
 만약 4차원을 이해가 갈만한 그림으로 표현해 본다면 
4dm.jpg
 이런 느낌이 되나요? 3차원에 속한 각각의 면에 그 건너편을 더해봤어요. 검색해 봤는데 4차원에서는 계란 껍질을 껍질을 깨지 않고도 꺼낼 수 있다고 하길래 그게 어떻게 그럴 수 있나 했는데 이렇게 생각을 해봤더니 말이 되더라고요

4. 세번째 질문을 작성하다 든 의문인데 제가 그린 저 그림에 블랙홀, 화이트홀, 웜홀,시간의 개념을 개입하게 하면 
이렇
3dm.jpg
이렇게 될까요..? 블랙홀의 특이점은 질량이 어마어마한데 만약 그 심하게 왜곡된 공간의 면이 '찢어지게'된다면 그 찢어진 면은 그 뒷편으로 이어질 것이고(웜홀), 경계의 저편에 있는 그 곳(화이트홀)로 통하겠죠 근데 블랙홀 안으로 갈수록 질량이 기하급수적으로 증가한다면 그에 따라 시간도 느리게 갈거고 특이점 너머의 화이트홀로 빠져나오게 된다면 미래보다는 과거로 가는게 더 논리적?일 것 같아 그 도달한 반대편은 과거라고 생각해봤어요. 과거로 가려면 빛의 속도보다 더 빠르게 거슬러가야하는데 그러려면 빛보다 훨씬 더 많은 에너지를 요구하겠네요. 그걸 능가해야하니까요. 만약 빛을 거슬러서 더 빠르게 뒤로 간다면 질량이 엄청나게 증가하고 그에 따라 공간이 왜곡되고 그걸 이기지 못한 공간은 여행하고 있는 우리를 그 찢어진 반대편으로 토해놓는 거라고 이해해도 되나요?
그럼 공간은 빛의 속도를 기준으로 형성된 개념인가요?(ㅋㅋㅋㅋ질문을 작성하다보면 또 질문이 생각나네요 ㅋㅋㅋ)
그러면 저 그림이 이렇게↓ 되야하는데..! 그럼 4차원의 존재에게는 우리가 우리 기준에서의 2차원에 살고 있는 것과 비슷하게 보일 거 같아요 '현재'는 시각적으로 표현해보면 굉장히 짧고 얇은 단면이니 말이에요!
3dm.jpg

이렇게↑요!! 허허..맞나..나는 누구고 여긴 어디..그림 화질은 또 왜 급격하게 떨어지는가..허허..

이 그림이 더 맞는 표현일까요..?아 '현재'는 저 단면의 위에 위치하고 저 웜홀은 그 단면과 과거의 공간 사이에 존재해야겠네요
(이렇게 쓰고 생각해보니 우리의 기억은 4차원이나 혹은 더 위의 고차원을 여행할 수 있는 방법이라는 생각이 드네요 얼마든지 과거의 추억이나 기억 속으로 우리가 원할 때 여행을 떠날 수도 있으니까요 ㅋㅋ 잠깐 철학적인 생각으로 빠졌네요 ㅋㅋ)
그리고 저 '현재의 단면'은 빛의 속도와 동일하게 과거의 공간에서 미래의 공간으로 여행하고 있는건가요? 저 단면의 속도보다 느려지려면 시공간(오!!!순간 시공간이라는 개념이 뭔지 이해가 갈 거 같기도!!왜 시공간이라고 하는지 알 거 같음!!!)의 운동방향을 거슬러서 그 뒤로 가야하니 현재의 이동속도(=빛의 속도)를 거슬러야하겠네요 블랙홀은 질량이 어마어마하니 그 공간이 왜곡되는만큼 과거의 공간으로 위치가 뒤쳐질테고 그 왜곡된(눌린)만큼 시간이 느려지질것이구요! (아!그럼 영화에서 계산해야했다는 중력방정식은 이 왜곡된 만큼을 계산한 방정식인가요??)
후..이게 또 그 유명한 상대성이론과 관련이 있다길래 아인슈타인의 공식 E=mc^2 을 찾아보니 E는 에너지, m은 질량, c는 속도라고 하네요 속도가 증가할수록 에너지는 c의 제곱에 질량까지 곱한 값이니까 만약 우리가 빛의 속도보다 빠르게 속도를 올리면 에너지는 거의 무한대로 필요해서 웜홀 화이트홀은 사실상 불가능하다고 들었는데 이게 이 빛을 거슬러가는 에너지를 구하는 게 불가능하기 때문에 그런 거라고 하더라고요
그걸 생각하면서 이 글을 작성하다보니 또 새로운 궁금증이 생겨났네옄ㅋㅋㅋㅋ저 지금 의식의 흐름기법으로 글 쓰는 듯
빛은 현재의 단면 위에 존재한다고 봐도 될까요?? 만약 그렇다면 그 현재의 단면은 빛으로 이루어진게 아닐까요..?ㅎ..쭈굴 그러니까 현재의 단면이 빛이고 빛이 현재의 단면인거죠!!하하!!이게 맞는걸까!! 아 아니면 빛이라는 존재가 현재의 단면을 이끌어 여행하게 만드는거죠!!하하!!하!!하...! 아 똨ㅋㅋ이거 쓰면서 생각났는데 만약에 빛이라는 존재가 현재의 단면을 이끌어서 여행하게 만드는 것이거나 빛=현재의 단면이라면 빛이 없으면 시간이 존재할 수 없을까요?? 더이상 미래를 향해 가지 않으니 시간도 멈추고..시간의 존재가 사그러지고..ㅎ..이로써 빛의 기원이 밝혀지고..ㅎ너무 멀리 갔나..ㅎ
인터스텔라에서도 쿠퍼가 (스포일러니까 조심하세요!)

인터스텔라에서도 쿠퍼가 블랙홀을 통과?할 때 과거 머피의 책장 건너편에 존재하게 되잖아요, 그 때 그 경계를 넘을 수는 없었지만 책은 겨우 떨어뜨릴 수 있었죠 그게 저 E=mc^2의 공식에서처럼 과거로 가는 건 불가능하지만 공간은 휘게할 수 있어 그런 건가요? 그리고 그 공간을 휘게 했다는게 중력을 가했다는 얘기가 되니까요. 음 예를 들어 창틀처럼 생긴 틀에(ㅋㅋㅋ그림 그리기 점점 귀찮아졌다능ㅎ..) 천을 네 모서리를 고정시켜놓고 그 건너편 바로 앞에 물건을 놓는다면 물건을 쓰러뜨릴 수는 있지만 그 천을 찢지못하는 이상 통과해서 넘어갈 수는 없는 것과 비슷하게 이해해봤는데 이 예가 괜찮은 예인가요? 아니 근데 왜 갑자기 글 간격이 넓어졌지 아무튼 그렇다면 그 경계는 4차원의 시공간을 침범해 들어와있으므로 영화에서도 그렇게 보여졌던 건가요?
시공간.png
쿠퍼의 블랙홀 경험을 그림으로 그려봤어요!! 제가 맞게 이해한건가요?? 쿠퍼는 3차원의 존재이기 때문에 저 경계를 넘지는 못했지만 중력을 가해 시공간을 우그려뜨려 책을 떨어뜨릴 수 있다고 이해해봤어요

4. 4차원의 공간에서도 생물이 살까요? 아니면 2차원에서 '생물'이라는 개념이 성립되지 않는 것처럼 4차원에서도 3차원의 '생물'이라는 개념이 존재할 수가 없는 건가요?



이상입니다 영화덕분에 흥미가 생겨 질문하게 되었어요 ㅎㅎ 으어 열심히 이해해보려고 했는데 이런저런 궁금증들이 폭발하네요 고2때 이과에서는 이런 주제를 배운다고 들었는데 배웠다면 재밌었을 거 같아요 ㅋㅋ제가 존재하는 이 시공간에 대해 많은 생각을 하게 되는 좋은 영화였어요
쓰다보니 뭔가 엄청난 양의 글이 됐네요ㅋㅋㅋㅋ나름 그림도 그려가며 다섯시간 걸려 썼음..ㅎㅎ..ㅎㅎㅎ.....나 다음주 시험..ㅎ.....이쯤되니 이게 질문글인지 소설인지 구분가지 않는다..
너무 길게 써서 여러분들이 제 질문에 답해주실지는 모르겠지만 ㅠㅠ 
혹시 제가 잘못 이해하고 있다거나 하는 정보가 있으면 꼭 알려주시면 감사하겠습니다!!!
출처 움짤출처 (중력렌즈 이미지)-en:Image:BlackHole_Lensing_2.gif -Urbane Legend (optimised for web use by Alain r)
[출처] ★ 중력 렌즈 효과 (Gravitational Lensing)★ |작성자 별빛유랑단

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질문 -나
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