시공간의 뒤틀림

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이건희

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부산과학고등학교

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블랙홀 모형을 물 위에 띄워 표면장력으로 아래 배경이 휘어지는 현상을 촬영하였다. 일반적으로 펜이 블랙홀 모형에 가려 보이지 않아야 하나, 블랙홀 모형을 물 위에 띄웠을 때 만들어진 표면장력이 물의 표면을 휘어 아래의 펜이 굴절되어 드러나도록 한다. 이는 블랙홀과 같은 거대한 천체에 의해 중력의 영향으로 빛이 휘어지는 중력렌즈와 동일한 효과를 보여준다. 아주 먼 천체에서 나온 빛이 중간에 있는 질량이 큰 천체로부터 비롯되는 강력한 중력에 의해 주변의 시공간이 휘고 그 휘어진 시공간을 따라 빛이 진행하며 결과적으로 먼 천체의 빛의 진행경로가 휘어져 보이는 현상을 중력렌즈 효과라고 부른다. 중력 렌즈 효과는 아인슈타인의 일반 상대성 이론울 뒷받침하는 강력한 증거로 제시되었다. 위 사진에서는 블랙홀 모형이 큰 질량을 가진 천체에, 휘어진 물의 표면이 휘어진 시공간에, 펜이 빛을 발하는 먼 천체에 각각 대응된다고 볼 수 있다.

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이건희