양자 중력이란 무엇인가? 양자 중력(Quantum Gravity)은 양자역학과 일반 상대성이론을 통합하려는 물리학의 연구 분야입니다. 일반 상대성이론은 거시적인 스케일에서 중력을 설명하는 반면, 양자역학은 미시적인 세계를 다루지만, 이 두 이론은 블랙홀 중심이나 빅뱅 직후와 같은 극한 환경에서 충돌합니다. 현재까지 중력을 양자화하려는 다양한 이론이 제시되었으며, 대표적으로 초끈 이론(String Theory)과 루프 양자 중력(Loop Quantum Gravity)이 있습니다. 초끈 이론은 모든 입자가 … Read more
양자 중력이란 무엇인가? 양자 중력(Quantum Gravity)은 양자역학과 일반 상대성이론을 통합하려는 물리학의 연구 분야입니다. 일반 상대성이론은 거시적인 스케일에서 중력을 설명하는 반면, 양자역학은 미시적인 세계를 다루지만, 이 두 이론은 블랙홀 중심이나 빅뱅 직후와 같은 극한 환경에서 충돌합니다. 현재까지 중력을 양자화하려는 다양한 이론이 제시되었으며, 대표적으로 초끈 이론(String Theory)과 루프 양자 중력(Loop Quantum Gravity)이 있습니다. 초끈 이론은 모든 입자가 … Read more
암흑 물질의 존재 우주에 존재하는 물질 중 약 85%는 우리가 직접 관측할 수 없는 암흑 물질(Dark Matter)로 구성되어 있다고 여겨집니다. 암흑 물질은 빛과 전자기력을 통해 상호작용하지 않지만, 중력을 통해 그 존재를 확인할 수 있습니다. 은하 회전 곡선의 이상 현상, 우주 배경 복사(Cosmic Microwave Background, CMB)의 구조, 중력 렌즈 효과 등 다양한 천문학적 관측을 통해 암흑 … Read more
중력의 약한 힘 자연에서 존재하는 네 가지 기본 힘(중력, 전자기력, 강한 상호작용, 약한 상호작용) 중 중력은 압도적으로 가장 약한 힘입니다. 예를 들어, 작은 자석 하나가 지구 전체의 중력보다 강한 힘으로 클립을 들어 올릴 수 있습니다. 왜 중력은 이렇게 약할까요? 일반적으로 중력의 약함은 플랑크 규모에서의 중력 상수와 관련이 있으며, 표준 모델에서는 중력을 다른 힘들과 통합하기 어려운 … Read more
양자 터널링이란 무엇인가? 양자 터널링(Quantum Tunneling)은 입자가 에너지가 부족함에도 불구하고 고전적으로 넘을 수 없는 장벽을 통과하는 양자역학적 현상입니다. 이는 양자 세계에서 입자가 파동의 성질을 가지기 때문에 발생하는 효과로, 전자의 터널링을 기반으로 한 반도체 소자와 핵융합 과정에서 중요한 역할을 합니다. 이 현상은 불확정성 원리로 인해 가능하며, 입자가 특정한 확률로 장벽을 넘어가는 것이 관측됩니다. 터널링 효과는 우주 … Read more
양자 얽힘이란 무엇인가? 양자 얽힘(Quantum Entanglement)은 두 개 이상의 입자가 서로 공간적으로 멀리 떨어져 있어도 하나의 시스템처럼 동작하는 현상을 의미합니다. 얽힌 입자들은 거리가 아무리 멀어져도 서로의 상태에 즉각적인 영향을 미칩니다. 이는 아인슈타인이 ‘유령 같은 원격 작용(Spooky Action at a Distance)’이라고 표현할 만큼 직관적으로 이해하기 어려운 현상입니다. 얽힘은 양자역학의 기초적인 원리 중 하나로, 실험적으로도 수차례 확인되었습니다. … Read more
가상의 입자란 무엇인가? 가상의 입자(Virtual Particles)는 양자역학에서 예측되는 특이한 개념으로, 짧은 시간 동안 존재했다가 사라지는 입자들을 의미합니다. 이들은 우리가 일반적으로 감지할 수 있는 물리적 입자가 아니라, 양자장 이론에서 에너지가 허용된 한계를 넘어 순간적으로 존재하는 입자들입니다. 양자역학의 불확정성 원리에 따르면, 진공에서도 일정한 에너지가 존재할 수 있으며, 이 에너지는 가상의 입자-반입자 쌍을 생성할 수 있습니다. 이러한 입자들은 … Read more
시간의 본질에 대한 물음 시간은 우리 삶에서 가장 기본적인 개념 중 하나입니다. 과거에서 현재, 그리고 미래로 흐르는 시간의 개념은 직관적이지만, 물리학에서 시간은 훨씬 더 복잡하고 논란이 많은 개념입니다. 양자역학과 상대성이론은 시간에 대해 서로 다른 시각을 제시하며, 이러한 차이점은 현대 물리학의 가장 큰 미스터리 중 하나로 남아 있습니다. 상대성이론에서의 시간 아인슈타인의 특수 상대성이론과 일반 상대성이론은 시간의 … Read more
슈뢰딩거의 고양이 사고 실험 슈뢰딩거의 고양이(Schrödinger’s Cat)는 1935년 오스트리아 물리학자 에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrödinger)가 제안한 사고 실험입니다. 이 실험은 양자역학의 중첩(superposition) 개념을 설명하기 위해 만들어졌으며, 양자 상태가 관측되기 전까지는 여러 개의 상태가 동시에 존재할 수 있음을 강조합니다. 이 사고 실험에서는 상자 안에 고양이와 방사성 원소, 방사성 붕괴를 감지하는 장치, 독극물 병이 놓여 있습니다. 만약 방사성 원소가 … Read more
우주의 근본을 설명하는 두 가지 접근 현대 물리학에서는 우주의 기본 구성 요소를 설명하기 위해 두 가지 주요 이론이 제시되고 있습니다. 첫 번째는 초끈 이론(String Theory)이며, 두 번째는 루프 양자 중력(Loop Quantum Gravity, LQG) 이론입니다. 이 두 이론은 모두 양자 중력의 문제를 해결하려 하지만, 근본적인 접근 방식이 다릅니다. 초끈 이론(String Theory)이란? 초끈 이론은 모든 기본 입자가 … Read more