중력에 대한 몇가지 질문

[간지에효환(221.163)]

중력은 주위의 공간을 휘어놓는 힘이라고 하는데 이것이 인력처럼 작용 하는 이유가 궁금합니다. 그리고 물체가 존재하는 한 계속해서 작용하는데.. 이러면 에너지 보존 법칙에 위배되는 것 아닌가요?

[iger(221.154)]

저도 알고싶은 부분이네요^^

[ExtraD(128.253)]

질량(더 정확하게는 에너지-모멘텀 텐서)와 중력(더 정확하게는 아인슈타인 텐서: covariantly conserved curvature tensor)과의 관계를 설명한 것이 소위 아인슈타인 방정식이고 이 이론을 일반 상대성 이론이라 부릅니다. 일반상대론에 따르면 에너지가 주변의 공간의 기하학을 결정짓습니다. 그리고 중력장 속을 자유낙하하는 물체는 이렇게 결정된 기하학적 공간속에서 소위 \'geodesic\'이라 불리우는 \'최소경로\'를 따라 움직이게 됩니다. 예를 들어 태양이 주변의 공간을 휘게 만들고 지구는 이 휘어진 공간에서의 \'최소경로선\'을 따라 움직이는데요 이 경로가 바로 지구궤도 입니다.

[ExtraD(128.253)]

전기장 속을 움직이는 전하를 띈 물체가 점차 가속을 받게 되어 더 큰 운동에너지를 얻지만 이것이 결국 위치에너지와 함께 에너지 보존 법칙을 만족하듯, 중력장 속에서 가속하면서 얻은 에너지는 정확히 중력장의 포텐셜 에너지의 차이와 같아서 에너지 보존에는 문제가 없습니다.

[ExtraD(128.253)]

그렇다면 중력이 \'인력\' 이어야 하는가라는 질문을 할 수 있을텐데요, 이는 실은 장이론에서는 매우 명백한 이유가 있습니다. 아인슈타인의 장 방정식은 실은 스핀이 2이고 질량이 없는 임의의 장이 만족해야할 방정식임을 알 수 있습니다. 그리고 스핀이 짝수인 장은 반드시 인력을 만들어낸다는 것을 보일 수 있습니다. 그와 달리 스핀이 홀수인 장 (예를 들어 전기장)의 경우엔 \'전하\'를 + 혹은 -로 둘 수가 있고 척력과 인력을 모두 만들 수 있습니다.

[간지에효환(221.163)]

중력 포텐셜을 잃음으로써 가속한다고 하셨는데, 그럼 중력권 밖에 있는 물체는 중력 포텐셜이 무한대가 되는 건가요? 그럼 우주의 거의 모든 물체는 서로가 서로에 대해.... 음... 알것도 같은데... 확실한 설명 부탁드립니다.

[간지에효환(221.163)]

그리고.. 스핀이 2라.. 그럼 아인슈타인은 중력자의 존재를 예측한 겁니까? 그런데 안슈탄 본인은 양자론을 부정했다고 알고 있는데...

[...(211.208)]

예측은 하지 않아도 그의 식엔 존재의 예측유도가 가능하겠죠. 아인슈타인의 방정식에서 우주론 방정식도 찾아내니.

[소인배(143.248)]

지속적으로 작용하는 힘과 지속적으로 공급하는 에너지를 혼동하시는군요.

[파인맛(211.218)]

스핀 이야기는 양자장론입니다. 일반 상대론 자체에서는 스핀은 등장하지 않을 겁니다.

[파인맛(211.218)]

중력 포텐셜 이야기는 그냥 고전 뉴턴 중력이론 가지고 쉽게 생각하셔도 되지 않나 합니다. 일반상대론은 중력이 작을 때 뉴턴 중력으로 문제 없이 근사되니깐..

[공간(211.230)]

공간만휘어져서는안되어요..