반응형 과학11 시간여행은 정말 가능할까? 과학과 개인적 고찰 영화나 소설에서 자주 등장하는 시간여행(Time Travel), 과연 그것은 상상 속에서만 가능한 이야기일까요? 아니면 과학적으로도 실현 가능한 개념일까요?이 글에서는 시간여행의 개념을 이론물리학과 현대 우주론의 관점에서 파헤쳐보고, 실제로 가능한 시나리오, 그것이 안 되는 이유, 그리고 이론적으로 가능한 조건들을 과학적으로 분석해봅니다.1. 시간은 왜 한 방향으로 흐르는가?엔트로피와 시간의 화살시간이 한 방향으로 흐른다는 우리의 경험은 열역학 제2법칙에 기반합니다. 고립된 계에서는 엔트로피(무질서도)가 증가하며, 이 때문에 우리는 과거는 기억하고 미래는 예측만 할 수 있습니다.물리 법칙 자체는 시간에 대해 대칭이지만, 우리 우주의 조건(초기 저엔트로피 상태) 때문에 시간이 일방향처럼 보이는 것입니다.2.. 2025. 4. 16. 슈뢰딩거의 고양이 뜻 실험: 양자중첩과 현실은 과연 무엇인가? 현대 물리학에서 가장 많이 회자되는 실험 중 하나는 바로 슈뢰딩거의 고양이(Schrödinger's Cat)입니다. 고양이, 상자, 방사성 물질, 독가스라는 설정만 보면 농담처럼 들릴 수 있지만, 사실 이 사고실험은 양자역학의 가장 깊은 철학적 문제를 정면으로 다룬 것입니다.이 글에서는 슈뢰딩거의 고양이 실험이 어떤 의미를 가지는지, 양자중첩(superposition)이란 무엇인지, 그리고 양자 상태가 '관측'에 의해 어떻게 결정되는지를 과학적으로 깊이 있게 탐구합니다.1. 실험의 배경: 양자중첩이란 무엇인가?1.1. 파동함수의 의미양자역학에서 입자의 상태는 파동함수(Wave Function)로 표현됩니다. 이는 입자의 위치, 운동량 등의 정보를 확률적으로 담고 있는 수학적 표현입니다. 예를 들어, 전자.. 2025. 4. 16. 엔트로피 뜻 시간의 화살: 왜 시간은 한 방향으로만 흐를까? 우리는 누구나 시간을 '앞으로 흐르는 것'으로 인식합니다. 지난 일을 되돌릴 수 없고, 미래는 아직 오지 않았습니다. 그런데 이 '시간의 화살(Arrow of Time)'이라는 개념은 사실 물리학적으로 매우 독특한 현상입니다.대부분의 물리 법칙 — 예를 들어 뉴턴 역학, 전자기 이론, 양자역학의 슈뢰딩거 방정식 등 — 은 시간을 거꾸로 돌려도 성립합니다. 그런데 우리는 왜 실제 세계에서는 시간이 항상 미래로만 흐르는 것처럼 느껴질까요?그 핵심에 있는 것이 바로 엔트로피(Entropy)입니다. 이번 글에서는 열역학 제2법칙, 엔트로피의 개념, 그리고 시간의 비대칭성이 어떻게 연결되는지를 깊이 있게 탐구합니다.1. 엔트로피란 무엇인가?1.1. 정의와 물리적 의미엔트로피는 고전적으로는 '무질서의 정도'로 설명.. 2025. 4. 16. 상대성이론 뜻 : 특수 상대성이론과 일반 상대성이론의 핵심 원리와 현대 물리학의 혁명 20세기 과학을 통틀어 가장 혁명적인 이론 중 하나는 바로 아인슈타인의 상대성이론(The Theory of Relativity)입니다. 상대성이론은 우리가 시간과 공간을 바라보는 방식을 완전히 바꿔놓았으며, 지금 이 순간에도 GPS, 위성통신, 우주여행 설계 등 수많은 기술에 적용되고 있습니다.이 글에서는 상대성이론의 두 축인 특수 상대성이론(Special Relativity)과 일반 상대성이론(General Relativity)을 단계별로 설명하고, 그 이론이 왜 중요한지, 어떤 실험적 증거들이 이를 뒷받침하는지를 체계적으로 정리합니다.1. 특수 상대성이론: 시간과 공간은 절대적이지 않다1.1. 특수 상대성이론의 출발점1905년, 알베르트 아인슈타인은 특수 상대성이론을 발표합니다. 이는 두 가지 기본 .. 2025. 4. 15. 양자중력이란 뜻 무엇인가? 일반상대성이론과 양자역학의 충돌을 넘어서 현대 물리학은 두 개의 거대한 기둥 위에 서 있습니다. 하나는 일반상대성이론(General Relativity), 다른 하나는 양자역학(Quantum Mechanics)입니다. 전자는 거대한 천체와 중력을 설명하고, 후자는 원자보다 작은 미시 세계를 지배합니다.하지만 이 두 이론은 서로 완전히 다른 언어를 사용합니다. 블랙홀의 중심이나 우주의 시작처럼, 중력과 양자현상이 동시에 중요한 영역에서는 두 이론이 서로 충돌합니다. 이 충돌을 극복하고 두 이론을 통합하려는 시도가 바로 양자중력 이론(Quantum Gravity)입니다.이 글에서는 양자중력이 왜 필요한지, 어떤 이론들이 제안되었는지, 현재 과학계의 주요 접근 방식은 무엇인지 자세히 살펴봅니다.1. 왜 양자중력이 필요한가?1.1. 일반상대성이론과 양.. 2025. 4. 15. 우주의 탄생과 인플레이션 이론: 1초도 되지 않은 시간 안에 벌어진 기적 우주는 언제, 어떻게 시작되었을까요? 지금 우리가 보고 있는 별, 은하, 그리고 존재하는 모든 것은 도대체 어디서 왔을까요? 이 질문에 답하기 위해 과학자들은 수십 년에 걸쳐 연구를 이어왔고, 그 중심에는 바로 빅뱅 이론(Big Bang Theory)과 인플레이션 이론(Inflation Theory)이 있습니다.이 글에서는 우주의 시작 순간, 특히 빅뱅 직후 1초 이내에 일어난 일들을 중심으로, 우리가 잘 모르는 가장 극단적이고 놀라운 과학 이야기를 소개합니다.1. 빅뱅 이전? 무(無)의 개념과 시간의 시작빅뱅은 “무언가가 폭발했다”는 의미가 아닙니다. 빅뱅은 시간과 공간 자체가 시작된 지점으로 이해해야 합니다. 우리가 알고 있는 법칙, 거리, 시계, 물리량조차 존재하지 않았던 순간이 바로 빅뱅 이전입니.. 2025. 4. 15. 이전 1 2 다음 반응형
