일반상대성 이론 속의 중력파 검증 정보
일반상대성 이론 속의 중력파 검증본문
https://www.youtube.com/watch?v=3XWLFjIcnUo
중력파란?
중력파는 강한 중력을 가진 물체가 급속한 가속을 겪을 때 만들어내는
시공간의 요동이 빛의 속도로 물결처럼 바깥으로 퍼져 나가는 현상을 말합니다.
쉽게 말씀드리면 깊은 물이 있을 때 물 위에 조그마한 돌을 던지면
물 전체의 깊이는 변하지 않지만, 표면에서 약한 요동이 퍼져나가죠.
그것과 비슷한 현상이라고 보시면 됩니다.
우리의 몸도 무게를 갖고 있고, 모든 질량을 가진 물체가 가속을 받을 때는
중력파를 발생합니다. 다만, 중력파가 워낙 약하기 때문에
미치는 영향이 너무 미미해서 거의 감지할 수 없다는 것이 문제죠.
중력은 시간에 의해서 않는 상태의 힘이고 중력파는 그 요동인데
중력 자체가 굉장히 강하더라도 중력파는 그 위에 살짝 덮인 것처럼
깊은 물이 있으면 물의 깊이는 변하지 않지만, 파동이 치면 물이
살짝 올라갔다 내려갔다 하죠. 이렇게 일종의 진동을 말합니다.
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중력파(重力波, gravitational wave)는? (물리학)
움직이는 물체(질량)에 의하여 시공간(중력장)의 곡률(뒤틀림)에
발생한 요동이 광속으로 진행하는 파동을 말한다.
중력파는 1916년에 알베르트 아인슈타인에 의한 일반 상대성 이론에서
그 존재가 예언된 이래로 간접적으로만 그 존재가 확인되었으나,
2016년 2월 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)에서
직접적으로 그 존재를 관측하는데 성공한다.
일반상대성 이론이 나온지 1세기가 지난 2016년 2월 12일,
LIGO에서는 지구로부터 13억 광년 떨어져 있는 2개의 블랙홀이
결합하면서 발생하는 중력파를 직접 검출하였다고 발표하였다.
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두 개의 블랙홀과 같은 천체들로 구성된 쌍성계는서로의 중력에 의해
둘 사이의 공전 궤도가 줄어들면서 충돌, 병합될 때까지 중력파가 발생한다.
독일 하노버 알베르트 아인슈타인 연구소의 물리학자 마르코 드라고가
2015년 9월 14일에 검출한 파형은 나선을 그리며 떨어지는 한쌍의 블랙홀의
병합과, 그 결과로 형성된 단일 블랙홀의 '신호'(ringdown) 대한
일반상대론의 예측과 일치하였다.
이 신호에는 GW150914라는 명칭이 붙여졌다.
이는 블랙홀 쌍성의 병합에 관한 첫 관측으로, 항성질량 블랙홀 쌍성계의
존재와 그들의 병합이 최근의 우주에도 발생하고 있음을 보여준다.
병합 이후의 천체는 회전하는 블랙홀로 여겨진다.
병합 후 블랙홀에 관해 추정된 기본적인 물리량인 질량과 회전이
일반상대성이론의 예측에 따른 병합 이전의 두 블랙홀의 질량과 일치하였는데,
이는 일반상대성이론에 관한 매우 강력한 첫 검증에 해당한다.
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아인슈타인의 예측 이래 100년 만에 드디어 중력파 검출
http://ligo.org/detections/GW150914/press-release/korean.pdf
라이고 연구진은 관측 신호를 분석하여, 이번에 발견된 중력파가 각각
태양 질량보다 29 배와 36 배인 질량을 갖는 블랙홀의 충돌에서
방출되었으며, 이 현상이 13 억 년 전에 발생했다는 것을 알아냈다.
(두 블랙홀의 충돌 과정에서)
태양 질량의 약 3 배에 해당하는 질량이 순간적으로 중력파 에너지로
전환되었는데, 이번 충돌에서 방출된 중력파는 우주 전체에서 초당 방출되는
빛 에너지보다 최대 50 여배 더 큰 막대한 양이다.
과학자들은 리빙스턴 소재의 검출기가 핸포드에 위치한 검출기보다
0.007 초 전에 중력파를 기록했다는 사실로부터, 이번에 발견된
중력파가 남반구 방향에 있는 천체로부터 방출되었다는 것을 알아냈다.
중력파 대체 어떻게 검출했나?...‘라이고’ 원리 따라잡기
2016. 02. 17 - 사이언스온
중력파 검출 실험의 역사
http://old.kps.or.kr/storage/webzine_uploadfiles/2593_article.pdf
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중력파 검증의 헤택은?
중력파를 이용한 천체 관측이 가능하다는 점이 가장 큰 의미가 있으며,
중력파를 관측하므로써 중성자별의 내부구조, 블랙홀의 질량,
또는 생성과정을 볼 수 있는 길이 열린 것이다.
중력파란?
최종수정 : 2017.06.03 16:33:23
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