여기저기 커뮤니티에서 글쓰기 연습겸  

일반인 교양레벨 정도로 썼던 글인데 

여기에도 좀 다듬어서 써봄

물론 여기는 나보다 더 잘아는 괴수들이 많겠지만

글에 혹시 모르게 들어가 있을 오류도 미리 ㅈㅅ 

하지만 이게 물리 학부생 수준인걸

요즘시대에 아인슈타인은 천재의 대명사와 같습니다.

이 아인슈타인이 발표한 상대론은 현대물리의 시작이었으며

SF 영화에서 주로 응용되는 이론이기도 합니다.

상대론은 특수상대성이론(빛에 가까운 운동을 하는 물체를 다룸)과 일반상대성이론(중력을 다룸)으로 나뉘어져 있으며

이 글에서는 일반상대론의 출발점인 등가원리와 일반상대론에 대해 이야기하려합니다.

(아인슈타인은 죽기 직전까지 양자역학을 부정하며 '신은 주사위 놀음을 하지않는다'며 양자역학을 비꼬았다.)

이 천재는 사고부터가 남달라서 이해가 조금 어려울수도 있습니다.

어느날 아인슈타인은 집에서 가만히 멍때리며 사고실험(생각으로 실험)을 합니다.

(미친놈인게 분명합니다)

창문이없는 엘리베이터를 지구에 두면 엘리베이터 내부는 중력의 영향을 받을것입니다.(왼쪽)

그리고 사과가 아래로 g(9.8m/s^2,지구중력)만큼 가속될 것입니다.

이를 엘리베이터에 탄 사람모르게 무중력의 우주로 가져간다음 g(지구 중력가속도)만큼 위로 가속한다면 

내부의 사람과 물체는 지구에 있는것과 동일하게 물리법칙이 작용 할 것입니다.(오른쪽)

엘레베이터 안의 사과 역시 가속방향과 반대로 g만큼 가속되어 떨어질 것입니다.

즉, '두 경우에서 엘리베이터 내부는 동일한 물리법칙을 따를 것'이라는 생각을 합니다.

(다시 말하지만 이걸 사고실험으로 생각하다니 미친놈인게 확실합니다)

이것이 아인슈타인이 일반상대성이론의 시작인 등가원리입니다.

그럼 왜 이런 사고실험을 했는가? 하면

우주에서 g만큼 가속중인 엘리베이터 밖에서 엘레베이터 안으로 빛을 쏜다고 생각 해 봅시다.

엘리베이터 밖에서 보는 사람은 빛을 직선으로 쏘았지만

안에 있는 사람은 빛이 초록색지점에서 들어와 빨간색 지점에 닿게 됩니다.

이를 엘레베이터 내부 관측자 입장에서 생각하면 

빛이 휘어진것처럼 보이게 될 것입니다.

다시 돌아와 등가원리에 의해 

'g만큼 위로 가속하는 엘리베이터나 지구 중력에서의 물리법칙이 같다'라고 생각한다면

지구 중력내에서도 빛은 직진하지만 중력장에 의해 휘어지는 것처럼 보일 것이고

이는 다른 모든 중력에 동일하게 적용 될 것입니다.

이것이 아인슈타인의 일반상대성이론입니다.

 당시 많은 과학자들은 당시 정론과는 다른 이야기인 상대성 이론에 비판적이었습니다.

이에 아인슈타인은 상대론으로 노벨상을 받지 못합니다.

(아인슈타인은 광전효과로 노벨상을 받습니다.)

아인슈타인은 뉴턴이 만유인력 '법칙'으로만 생각하던것을 사고실험을 통해 법칙의 이유를 찾아낸 셈입니다.

아인슈타인은 중력이 중력장으로 작용할 것이라고 생각했습니다.

이는 위 사진처럼 구슬을 천위에 올려놓고 구슬을 지구,휘어진 주변을 중력장이라고 생각하면 편합니다.

아인슈타인의 생각은 뉴턴의 달 생각과 비슷하게 "빛은 직진하지만 중력장에 의해 휘어지게 보인다"는 것입니다.

그 이론을 통해 중력이 매우 크다면 빛마저 빠져나올수 없는 블랙홀이 있을것이며

이 블랙홀의 안에서는 시공간과 우리가 상상하는 물리법칙이 완전 달라져버릴 것이라고 예상합니다.

블랙홀은 위의 구슬예시에서 구슬 질량이 매우 커 천을 찢어버린 것을 생각하시면 편합니다.

모든 물리법칙은 뒤틀리며 사건의 지평선 이후로 빛마저 빠져나올수 없게됩니다.

(엄밀히 따지자면 호킹복사를 일으켜 뭔가를 뱉긴 합니다.)

작년 4월, EHT라는 프로젝트를 통해 처녀자리 은하단에 있는 M87 블랙홀을 관측하는데에 성공합니다.

이는 아인슈타인이 집에서 사고실험으로 생각해낸 일반상대성이론을 증명해 주고 있으며

결국 아인슈타인이 또 맞았다는 이야기입니다.

막상 썼던글 보니까 고칠게 많이보이네

다음엔 좀 더 다듬어서 써보도록 하겠음