중력파가 발견된 것은 일반 상대성 이론의 입장에서는 이론이 다시 한 번 매우 어렵고도 특수한 검증을 통과한 것이라고 볼 수 있다. 중력파 뿐 아니라, 블랙홀 쌍성, 블랙홀의 충돌, 중력파의 발생과 검출 등 이번 관측의 전 과정은 1960년대 이후 발전한 일반 상대성 이론의 결과를 집결한 것이라고 할 수 있다.
당시까지의 일반 상대성 이론의 실험적 증거는 톰슨이 말한 대로 수성 근일점의 세차 운동과 빛의 휘어짐의 두 가지 뿐이었다. 하물며 태양의 중력장에 의한 빛의 휘어짐은, 발표될 때의 극적인 분위기와는 별개로 과학적으로는 대단히 의심스러운 데이터였다.
중력파가 지나가더라도 실제 지구를 이루는 입자는 전자기력 등의 힘으로 강하게 결합되어 있어 그렇게 변하지 않을 거라고 생각하는 거죠.
강궁원 그렇진 않죠. 왜냐하면 지구를 포함하는 시공간 자체가 변하는 것이기 때문입니다. 입자들이 얼마나 강하게 묶여 있는 것과는 상관이 없는 것이죠.
김정리 네 가지 힘은 물질 간의 상호작용인데, 그런 상호작용이 일어나는 길이 자체, 시간 자체가 변한다는 것입니다.
빛이나 소리는 사람이 만들기가 쉬웠어요. 하지만 중력파는 인간의 신체나 현대 기술로 만들어낼 수 없다는 것이 가장 큰 차이인 것 같아요. 이제 겨우 중력파를 감지하는 수준이니까요. 미래에 우주여행이 가능해지면 필요할 수도 있겠죠
검증이라는 것은 재현가능성이 있어야 합니다. 한 실험에서 입증이 성공을 했다면 다른 실험에서도 마찬가지의 결과가 나와야 하는 것이죠. 문제는 LIGO의 관측이 그 자체의 성격 때문에 재현이 불가능하다는 것입니다. 이번에 충돌한 블랙홀이 분리되어 다시 결합하는 일은 없는 거죠. 하지만 우주에는 이번에 발견한 블랙홀 외에도 많은 블랙홀이 존재하기 때문에 중력파를 내는 존재를 LIGO가 반복적으로 검출한다면 LIGO의 검출 기능을 믿을 수밖에 없는 것입니다
폭발 과정의 순서에 따라 방출되는 ‘정보’가 달라집니다. 질량이 있는 물체가 움직이면 중력파가 나옵니다. 이렇게 별이 찌그러지는 것 자체가 움직임이므로 중력파가 나오고 이때 아직 빛은 나오지 않습니다. 여기서 이유를 상세히 설명하긴 어렵지만 중력파가 방출된 이후엔 뉴트리노(중성미자)라는 입자가 충격파처럼 나와요. 그 다음에서야 빛이 물질과 서로 충돌하다가 빠져나오고 우리가 망원경으로 감마선, 가시광선 등 전자기파를 볼 수 있게 되는 거죠. 참고로, 별이 폭발할 때 둥근 구체 모양으로 폭발하면 중력파는 발생하지 않아요. 그런데 비대칭적으로 찌그러져서 폭발하면 중력파가 나옵니다.
우리가 알고 있는 원소로 구성된 ‘물질’은 우주에 존재하는 질량-에너지 총량 중 고작 5%뿐인 것으로 밝혀지고 있다. 질량-에너지 총량의 25%는 정체를 알 수 없는 ‘암흑 물질dark matter’이고, 70%는 ‘암흑 에너지dark energy’일 것으로 추정된다. 지금까지 우리는 암흑 물질과 암흑 에너지에 대해서 아무것도 알아내지 못했다.
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