시공간 구조물의 대표적 예: 중력 렌즈와 유령 양자중력공간 에세이

시공간 구조물의 가장 잘 알려진 대표적인 예가 무엇일까?
그것은 우주에서 관찰되는 중력 렌즈 현상이다.

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중력렌즈 현상

중력 렌즈 시뮬레이션
중력렌즈 시뮬레이션. 노란원이 렌즈 역활을 하는 천체의 중력권이고, 주황색 점이 광원(光源)이 되는 천체입니다. 광원이 (균일한 중력분포를 보이는) 렌즈의 중심과 일치하면 빛의 원이 형성됩니다. 이것을 아인슈타인 링이라고 부릅니다. 렌즈의 질량분포에 따라 링의 형태는 다소 변칙적으로 나타날 수 있습니다. (참조: http://www.graphittie.org/blog/38)

SDSSJ0946+1006 사진. Credit: NASASDSSJ0946+1006의 확대사진. Credit: NASA
아인슈타인 링 (참조: http://www.graphittie.org/blog/38)


중력렌즈에 의해 4개로 보이는 은하


중력렌즈에 의한 은하의 실제 영상 - 은하 송이인 Abell 2218의 모습인데 이보다 더 멀리 있는 은하에서 나온 빛이 Abell 2218에 의해 휘어져서 군데군데 가느다란 원호들로 보이고 있다.

이 중력렌즈 현상은 그 중심이 되는 은하 가까이 갈수록 시공간 밀도가 높아지는 (깁손의 평평한 시공간 패러다임으로 본다면, 은하 중심으로 갈수록 시간 주기가 수축하고 길이의 잣대인 자의 길이가 수축하는) 시공간 구조를 가졌을 경우, 그러한 시공간 구조에 있어서 주어진 시공간 밀도의 차이에 의해 물질인 매질에서와 같이, 빛의 굴절이 발생하므로 발생하는 대표적인 경우이다.

이와 동일한 원리로 적용될 수 있는 것이 유령의 촬영이다.
유령 역시 시공간 구조물로 이루어진 것으로 추정되며, 그 해당 시공간 구조물의 시공간 밀도가 주변 시공간과 다르기 때문에, 물질인 매질에서와 같이, 빛의 반사와 굴절이 발생하여 그 형태를 가끔 촬영할 수 있는 것으로 여겨진다. 즉, 유령의 형상 촬영의 경우가 중력 렌즈 현상의 발생 원리와 근본적으로 동일한 원리에 의해 발생하는 현상으로 여겨진다.
비록 중력렌즈 현상이 그 현상의 중심에 있는 은하의 질량 밀도에 의해 2차적으로 발생한다고 생각할 수 있겠으나, 본 내용에서는 오히려 특징적인 시공간 구조의 형성이 1차적인 사항이고 은하의 형성은 2차적인 관계로 보았다.



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양자중력공간 이론과 빛

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