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은하의 진화와 충돌, 우주가 만들어내는 거대한 춤 은하의 구성물질과 진화우주는 수십억 개의 은하로 가득 차 있으며, 그 각각의 은하는 별과 가스, 먼지, 암흑물질이 얽혀 만들어낸 거대한 생명체처럼 변화하고 있다. 인간의 시간 감각으로는 느낄 수 없지만, 은하는 태어나고 성장하며, 서로 만나고 충돌하고, 결국 새로운 형태로 재탄생한다. 이 과정은 마치 우주가 스스로의 질서를 깨뜨리고 다시 세우는 거대한 춤과도 같다. 이 글에서는 은하의 탄생부터 충돌, 그리고 병합 후의 진화까지, 우주가 만들어내는 장엄한 과정의 흐름을 따라가 본다. 은하가 태어나는 우주의 첫 무대우주는 빅뱅 직후 균질한 에너지로 가득 차 있었지만, 미세한 밀도 차이가 시간이 지나면서 중력의 씨앗이 되었다. 이 밀도 요동은 우주배경복사에 남은 흔적을 통해 지금도 관측할 수 있다. 시간이 .. 2025. 10. 31.
다중우주 가설, 우리 우주는 수많은 세계 중 하나일까, 현실의 경계를 넘는 물리학의 상상력 인간은 오랫동안 우주의 유일성을 믿어왔다. 그러나 현대 물리학은 이 단일한 우주라는 전제를 흔들고 있다. 과학은 이제 ‘우리 우주가 유일하지 않을 수도 있다’는 놀라운 가능성을 탐구하고 있다. 다중우주 가설은 우리가 속한 우주가 수많은 우주 중 하나일 수 있다는 주장을 담고 있다. 이 개념은 단순한 공상에서 출발했지만, 현재는 양자역학, 인플레이션 이론, 끈이론 등과 맞물리며 과학적 탐구의 대상으로 발전하고 있다. 인간은 이 가설을 통해 ‘존재’라는 개념 자체를 다시 정의하려 하고 있다. 우주가 여러 개 존재할 수 있다는 생각이 어떻게 탄생했는가인류는 처음부터 우주를 하나의 닫힌 공간으로 상상했다. 고대 철학자들은 하늘과 땅이 하나의 질서 속에 있다고 믿었다. 하지만 현대 과학이 빅뱅 이론을 제시하면서.. 2025. 10. 31.
블랙홀은 정말 모든 것을 삼킬까, 사건의 지평선 너머의 물리학을 읽다 블랙홀의 이론과 사건의 지평선의 물리학적 관점 과학자들은 블랙홀을 이해하기 위해 오랜 시간 관측과 이론을 결합해왔다. 이 글은 사건의 지평선 너머에서 벌어지는 물리학적 현상을 자세히 설명하기 위해 작성되었다. 필자는 문장마다 주어를 명시하여 독창적인 서술을 유지하려고 한다. 블랙홀의 기본 개념천문학자들은 블랙홀을 공간과 시간이 극도로 휘어진 영역으로 정의한다. 물리학자들은 블랙홀의 중심에 있는 지점을 특이점이라고 부른다. 일반상대성이론은 질량과 에너지가 시공간을 구부러뜨린다는 원리를 제시한다. 아인슈타인은 블랙홀의 존재를 이론적으로 예측한 장본인이다. 관측자들은 블랙홀을 직접 보지 못하지만 주변 물질의 움직임과 전자기파를 통해 존재를 추정한다. 사건의 지평선은 무엇인가연구자들은 사건의 지평선을 블랙홀의.. 2025. 10. 31.
태초의 빛을 품은 우주배경복사, 우주의 기억을 해독하다 인류는 하늘을 올려다보며 과거를 읽는 법을 배웠다. 별빛이 수십억 년의 시간을 거쳐 도착하듯, 우주 곳곳에는 태초의 흔적이 여전히 남아 있다. 그중에서도 우주배경복사, 즉 ‘우주 마이크로파 배경복사'는 빅뱅 직후의 우주가 남긴 가장 오래된 메시지다. 이 희미한 복사는 눈에 보이지 않지만, 그 속에는 우주가 태어나던 순간의 흔적과 구조가 고스란히 담겨 있다. 과학은 이 빛을 해독하며, 우주의 시작과 진화를 이해하려는 여정을 이어가고 있다. 우주배경복사는 어떤 빛인가과학은 우주배경복사를 단순한 열복사가 아니라, 우주의 탄생이 남긴 ‘첫 목소리’로 본다. 약 138억 년 전, 우주는 빅뱅 직후 초고온의 플라즈마 상태로 가득 차 있었다. 이 시기에 우주에는 자유롭게 움직이는 전자와 양성자가 존재했고, 이들이 빛.. 2025. 10. 30.
엔트로피로 본 우주의 종말, 차가운 죽음의 시나리오 우주는 한때 폭발적인 에너지로 시작했지만, 그 끝은 놀라울 정도로 고요할 것이다. 우주가 점점 식어가고, 별이 꺼지고, 에너지가 균등하게 퍼지는 순간이 찾아오면 모든 운동이 멈춘다. 이 거대한 정적의 미래는 ‘엔트로피’라는 물리학적 개념이 이끌어가는 필연적 종착지다. 이 글은 엔트로피의 법칙이 우주 전체에 어떤 의미를 가지는지, 그리고 그것이 예고하는 ‘열적 죽음(heat death)’의 시나리오가 어떻게 전개될지를 탐구한다. 우주의 질서가 무너지는 과정은 단순한 시간의 흐름이 아니라, 에너지의 방향이 정해진 자연의 법칙이 만들어내는 결과다. 인간이 존재하는 지금의 우주는 그 거대한 소용돌이 속에 잠시 머물고 있을 뿐이다. 우주는 엔트로피의 법칙으로 향한다 모든 물리적 시스템은 시간의 흐름과 함께 점점 .. 2025. 10. 30.
우주는 어떤 모양일까 평탄, 개방, 폐쇄 우주의 구조 탐구 우주를 바라보는 인간의 시선은 언제나 그 끝을 향해 있었다. 별과 은하의 분포를 연구하던 천문학은 이제 우주 전체의 형태, 즉 ‘공간의 구조’라는 거대한 질문에 다가서고 있다. 우주의 모양은 단순히 외형적인 문제를 넘어, 우주의 과거와 미래를 결정짓는 핵심적인 요소다. 과학은 이를 평탄, 개방, 폐쇄라는 세 가지 가능성으로 나누어 설명해왔다. 각 구조는 우주가 어떻게 팽창하고, 어떤 운명을 맞이할지를 예측하는 중요한 단서가 된다. 평탄한 우주가 그리는 직선의 세계과학은 평탄한 우주를 가장 단순하면서도 수학적으로 조화로운 형태로 정의한다. 평탄한 공간에서는 유클리드 기하학이 그대로 적용된다. 삼각형의 내각의 합은 180도가 되며, 평행선은 결코 만나지 않는다. 이 세계에서는 빛의 경로가 직선으로 뻗어나간다.. 2025. 10. 30.

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