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블랙홀과 화이트홀의 신비2025.05.091. 블랙홀의 특성 블랙홀의 특성에는 특이점, 사건의 지평선, 시공간 곡률이 있다. 특이점은 물리법칙이 무한대로 발산하는 지점으로, 공간과 시간이 더 이상 존재하지 않는 것처럼 보인다. 사건의 지평선은 내부에서 일어난 사건이 외부에 영향을 미치지 않는 경계면으로, 블랙홀 내부의 정보를 관측할 수 없게 만든다. 시공간 곡률은 블랙홀 주변에서 가파르게 증가하며, 시간의 흐름과 광선의 경로에 영향을 준다. 2. 화이트홀의 특성 화이트홀은 블랙홀과 반대되는 이론적 구조로, 물질과 에너지를 바깥쪽으로 엄청난 속도로 방출한다. 화이트홀의 특성...2025.05.09
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양자역학과 실생활2025.05.091. 양자역학 양자역학은 원자나 아원자 입자와 같은 아주 작은 규모로 물질과 에너지의 행동을 다루는 물리학의 매혹적인 분야이다. 양자역학은 매우 추상적이고 난해한 연구 분야이지만, 우리가 사용하는 기술에서부터 현실의 근본적인 본질을 이해하는 방법에 이르기까지 우리의 일상 생활의 많은 측면에 심오한 결과를 초래한다. 양자역학은 인과관계와 결정론에 대한 우리의 고전적 개념에 도전하며, 양자 입자가 한 번에 여러 상태로 존재할 수 있고 그들의 행동이 확실성보다는 확률에 의해 좌우된다는 특징을 가지고 있다. 2. 양자 컴퓨팅 및 암호화 양...2025.05.09
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우주 배경 복사의 이론과 관측 역사2025.05.121. 우주 배경 복사의 정의와 특징 우주 배경 복사는 관측 가능한 방사선 중 가장 오래된 것으로, 원시 빛이 약 2.7K까지 식으면서 전자파 스펙트럼이 마이크로파 영역으로 적색 편이가 된 전자기복사이다. 우주 배경 복사의 특징 중 중요한 것이 바로 '비등방성'으로, 모든 방향에서 오는 우주 배경 복사의 온도는 만분의 일 정도에서 차이가 난다. 이는 급팽창 이론(인플레이션)과 양자 요동의 결과물이다. 2. 우주 배경 복사의 관측 역사 우주 배경 복사는 1948년 Ralph Alpher와 Robert Herman에 의해 처음으로 예측되...2025.05.12
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상대성이론과 양자역학의 비교와 함의2025.05.091. 상대성이론 상대성이론은 1905년 알베르트 아인슈타인에 의해 처음 제안되었으며, 운동하는 물체의 행동과 중력의 성질을 설명한다. 이 이론은 두 가지 주요 가설에 기초하고 있는데, 물리학의 법칙은 서로에 대해 일정한 속도로 움직이는 모든 관찰자에게 동일하며, 빛의 속도는 상대적인 움직임에 관계없이 모든 관찰자에게 일정하다는 것이다. 상대성 이론의 핵심 개념 중 하나는 시공간의 개념으로, 시공간이 하나의 실체로 결합된 4차원 연속체이다. 또한 중력의 개념은 물질과 에너지의 존재로 인한 시공간의 곡률로 설명된다. 2. 양자역학 양자...2025.05.09
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과학자들의 업적: 피타고라스, 아인슈타인, 양자역학2025.05.051. 우주론의 발전 우주에 대한 사람들의 주장은 피타고라스학파와 플라톤, 아리스토텔레스로부터 시작되었다. 이들은 별자리와 배의 관측을 근거로 지구가 둥글다고 주장했지만, 당시에는 지구가 우주의 중심이라는 천동설이 지배적이었다. 아리스타르쿠스는 태양이 우주의 중심이고 지구가 태양 주위를 돈다는 주장을 제기했지만 받아들여지지 않았다. 코페르니쿠스의 지동설이 제기되면서 우주관이 변화하기 시작했고, 케플러의 3법칙, 갈릴레오의 망원경 관측 등을 통해 지구가 우주 중심이 아니라는 사실이 밝혀졌다. 2. 상대성이론 갈릴레이가 상대성이론을 처음...2025.05.05
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스티븐 호킹 시간의 역사A Brief History of Time를 읽고 - 2017년 판 중심으로2025.01.181. 우주의 구조와 역사 이 장에서는 우주의 역사와 구조에 대한 우리의 이해가 어떻게 발전해왔는지 설명한다. 고대 그리스 철학자들의 지구 중심설에서부터 코페르니쿠스의 태양 중심설, 그리고 현대의 우주론에 이르기까지의 변화를 제시한다. 과학적 방법의 발전과 함께 천문학과 물리학의 새로운 발견이 이루어졌으며, 빅뱅 이론과 현대 우주론의 발전을 통해 우주의 기원과 진화에 대한 과학적 이해가 심화되었다. 2. 시간과 공간 이 장에서는 아인슈타인의 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론을 설명하며, 시간과 공간이 어떻게 연결되어 있는지 탐구한...2025.01.18
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외계생명체는 어디에2025.05.021. 외계생명체의 존재 우주에는 수많은 은하계와 행성이 존재하므로 통계적으로 볼 때 인류만이 유일한 생명체일 가능성은 낮다. 이에 따라 외계생명체에 대한 관심과 연구가 지속되어 왔으며, 특히 지적 생명체 발견을 위한 SETI 프로젝트 등이 진행되고 있다. 그러나 아직까지 뚜렷한 성과는 없는 상황이며, 외계생명체의 존재 여부와 특성에 대해서는 불확실성이 크다. 2. 외계생명체 탐색 프로젝트 프랭크 드레이크가 제안한 드레이크 공식은 외계생명체 존재 가능성을 계산하는 모델이지만, 미지의 변수가 많아 정확성이 낮다. NASA의 SETI 프...2025.05.02
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고등학교 1학년 통합 과학 물질과 규칙성2025.05.051. 정적우주론과 동적 우주론 정적우주론은 시간이 흘러도 우주가 변하지 않는다는 이론으로, 아인슈타인과 뉴턴이 이를 주장했다. 반면 동적 우주론에는 정상우주론과 빅뱅 우주론이 있다. 정상우주론은 우주가 계속 팽창하며 새로운 물질이 생겨나 질량이 증가한다고 보며, 프레드 호일이 이를 주장했다. 빅뱅 우주론은 약 137억 9900만 년 전 대폭발로 시작된 우주 팽창 이론으로, 조지 가모프가 제안했다. 2. 빅뱅 우주론 빅뱅 우주론은 약 137억 9900만 년 전 대폭발로 시작된 우주 팽창 이론이다. 모든 에너지가 한 점에 모여있다가 강...2025.05.05
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왜 우리는 하필 빛의 속도를 넘어설 수는 없는 것일까?2025.05.081. 빛의 속도 빛의 속도는 대략 300,000 km/s로 약 1초에 지구와 달을 7번 왕복할 만큼 빠릅니다. 이 속도는 상대성 이론에서 중요한 개념으로, 빛의 속도가 모든 관측자에게 동일하다는 것을 의미합니다. 이는 이론상 빛의 속도 이상으로 빠르게 움직이는 것이 불가능하다는 것을 의미합니다. 2. 질량-에너지 등가식 빛의 속도 이상으로 움직이는 것은 물리학적으로 불가능합니다. 이러한 이유는 에너지와 질량의 관계인 질량-에너지 등가식 때문입니다. 질량이 커지면 그에 상응하는 에너지가 필요합니다. 따라서 무한대의 에너지가 필요한 속...2025.05.08
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상대성 이론의 비판과 한계 탐구2025.05.091. 상대성 이론의 한계 상대성 이론은 양자역학과 조화를 이루지 못하고, 시공간 개념에 의존하며, 중력의 본질에 대한 가정에 대한 비판이 있다. 이러한 한계에도 불구하고 상대성 이론은 현대 물리학의 기초 이론으로 남아있다. 2. 상대성 이론의 적용과 논쟁 상대성 이론은 우주론, 블랙홀 연구 등 다양한 분야에 적용되고 있으며, 우주의 가속 팽창, 시간의 본질 등을 둘러싼 논쟁이 계속되고 있다. 연구자들은 상대성 이론의 함의와 한계를 계속 탐구하며 우주에 대한 포괄적인 이해를 발전시키고자 한다. 3. 상대성 이론의 성과와 과제 상대성 ...2025.05.09
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