우리는 어릴때부터 우주에 대한 호기심과 동경을 가지고 살아왔습니다.
그래서 많은 사람들이 우주의 비밀을 풀기위해 노력했고, 현재까지도 연구중이죠.
우리나라에서도 한국형 발사체 누리호 개발사업 등 다양한 우주개발 사업들을 진행 중입니다.
그렇다면 과연 이 광활한 우주 속엔 어떤 비밀이 숨겨져 있을까요? 우주여행하면 떠오르는 영화나 소설같은것이 있나요? 영화 인터스텔라에서는 주인공 쿠퍼가 블랙홀 근처 행성에서의 시간 흐름이 지구와는 다르다는 점을 이용해서 딸에게 메세지를 전달하기 위해 고군분투 하는 내용이 나옵니다.
그리고 최근 개봉한 마션에서는 화성 탐사 도중 모래폭풍을 만나 홀로 남겨진 마크 와트니가 생존을 위해 감자를 재배하며 구조되기까지의 과정을 그린 영화죠.
두 영화 모두 과학적 고증보다는 상상력 위주의 스토리지만, 실제로 인간이 다른 행성의 환경에서 어떻게 살아남을지에 대해 흥미로운 시각을 제공했습니다.
웜홀이란 무엇인가요?
웜홀은 간단히 말해서 시공간을 이어주는 통로라고 보시면 됩니다.
사과 표면에 벌레가 있다고 가정했을 때, 사과의 중심부에서부터 껍질 끝까지 가려면 꽤 오랜 시간이 걸리겠죠?
하지만 만약 애벌레가 사과 표면 중간쯤에 구멍을 뚫고 지나간다면 어떨까요?
훨씬 빠르게 이동할 수 있겠죠?
이것이 바로 웜홀이라는 개념입니다. 공간상으로는 떨어져 있지만 서로 연결되어있는 2개의 시공간을 잇는 지름길인 셈이죠. 블랙홀 안에선 무슨 일이 일어나나요?
흔히 블랙홀 하면 엄청난 중력으로 인해 모든 물체가 빨려들어간다고 알고 계실텐데요, 실제로는 그렇지 않습니다.
우선 블랙홀 주변부는 사건의 지평선이라 불리는 특이점(singularity)라는 곳이고, 이곳부터는 빛조차 빠져나올 수 없습니다.
따라서 외부 관찰자 입장에서는 블랙홀 내부 상황을 알 수 없죠.
다만 이론적으로 추측하자면, 블랙홀 내 물질 입자는 강한 중력장에 의해 변형되고 왜곡되며 에너지를 방출하게 되는데, 이때 발생하는 X선 파장을 관측함으로써 블랙홀의 질량 및 구성성분등을 파악할 수 있습니다.
오늘은 이렇게 신비롭고 재미있는 우주에 관한 주제로 글을 써봤습니다. 아직 미지의 세계인 우주이지만, 앞으로의 발전가능성은 무궁무진하다는 점에서 기대가 되네요.
여러분도 기회가 된다면 직접 우주 여행을 떠나보는건 어떨까요?
우주는 우리에게 무한한 상상력을 제공한다. 특히나 우주의 시공간 개념인 웜홀과 블랙홀은 SF영화 단골 소재이다.
이 두가지 개념을 활용하면 시간 여행이 가능하다. 하지만 아직까지는 이론으로만 존재하기 때문에 이를 실제로 구현하려면 많은 연구가 필요하다.
이번 글에서는 이러한 웜홀과 블랙홀을 이용한 우주여행 방법에 대해 알아보고자 한다.
웜홀은 다른 공간 또는 장소 사이를 연결하는 통로로서 ‘벌레구멍’이라는 뜻을 가지고 있다.
벌레가 사과 표면 위를 기어가다가 사과의 중간 부분을 잘라내어 생긴 구멍처럼 입구와 출구가 같은 모양을 하고 있다고 해서 붙여진 이름이다.
또한 아인슈타인의 특수상대성이론에 따르면 빛보다 빠른 속도로 이동한다면 시공간이 휘어진다.
즉, 빠르게 움직이는 물체 주변의 시공간은 휘어지고, 이때 만들어진 터널 형태의 틈을 웜홀이라 부른다.
블랙홀은 어떤 원리로 만들어지나요?
블랙홀은 중력이 매우 강한 천체이기 때문에 주위의 모든 물질을 흡수하며 심지어 빛까지도 빨아들이는데, 이렇게 빨려 들어가는 과정에서 특이점(singularity)라는 지점에 도달하게 된다.
그리고 그곳에서부터 다시 방출되는 에너지로부터 새로운 입자들을 생성하는데 이것이 화이트홀이다.
따라서 블랙홀과 화이트홀은 서로 반대 방향으로 회전하면서 잡아당기고 있으며, 한쪽이 수축하면 다른 쪽은 팽창하려는 힘을 받게 된다.
결국 둘 중 하나가 소멸될 때까지 계속해서 끌어당기게 되는데, 이로 인해 발생하는 사건의 지평선(event horizon) 안으로는 어떠한 물질도 들어갈 수 없다.
우주여행시 우주선 내부 온도는 어떻게 유지하나요?
우주공간에서의 태양 복사열은 지구 대기권 밖에서와 마찬가지로 약 1,000°C 이상이며, 공기저항이 없으므로 외부와의 온도차가 거의 없다.
그러므로 열원으로부터 멀리 떨어진 곳이라면 사람이 거주하거나 활동해도 무방하다.
그러나 만약 무중력 상태이므로 물질의 밀도가 희박하다면 진공상태에서도 액체 및 기체 분자운동이 활발해져 고온화 현상이 일어날 수 있다.
그래서 연료전지 등을 이용하여 전기에너지를 생산함으로써 인공태양 효과를 일으켜 냉각효과를 얻을 수 있다.
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