물리학과 3학년 학부생인데요 성적은 잘 한다기 보다는 못한다는 쪽이지만 그래도 궁금한점이 있어서 좀 물어보고자 합니다.
두 물체 사이의 중력에 관한건데요
질문을 보면 아시겠지만, 물리학과 3학년 학부생이라 하기에는 처참할 정도로 물리학적 지식이 부족합니다;;;;
하지만 물리적 현상에 대한 궁금증이 풀리지를 않네요;; 제가 물리학 공부를 열심히 했어야하는건데;;;
그래서 저보다 잘 아실듯한 과게 여러분에게 묻고 싶습니다.
총 5개의 질문입니다.
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1번 질문
바닥에 물체m이 가만히 있습니다.
여기에 물체 말고 어떤 장치A가 있는데, 이 장치는 다음과 같은 기능을 합니다.
- 장치A는 공간상에 중력점을 생성하고 질량을 변화시킬 수 있다. 즉 중력점과 물체m 사이에 발생하는 중력을 변화시킬 수 있다.
- 장치A는 중력점을 한 지점에 계속 고정시킨다.
장치A는 중력점의 영향을 받지 않을 정도로 충분히 멀리 떨어져 있다고 가정했을때.
장치를 작동시켜서 물체m위에 중력점 O를 만듭니다. 그리고 물체와 중력점 사이의 가속도를 지구와 물체의 중력 가속도보다 크게 만듭니다.
(방법은 어느쪽이든 상관 없습니다. 중력점의 질량을 증가시키던, 중력점의 질량은 그대로 두고 물체에 가까이 데어서 가속도를 크게 만들던지요)
그러면 물체m은 위에 있는 중력점 O를 향해 점점 이동할겁니다.
(물론 물체m 주변에 무언가 있다면 같이 끌려가 아수라장이 되겠지만 그런 물건은 없다고 칩시다)
그리고 조금 바닥에서 떴다 싶을때 중력가속도를 지구와 같게 만듭니다. 그러면 물체는 공중에 정지합니다.
그리고 중력점은 장치A의 영향으로 그자리에 계속 고정되게 됩니다.
그리고 이때 장치가 중력점 O를 위로 이동시킵니다.
그럼 공중에 떠있는 물체 m도 중력점과 함께 위로 이동하게 될겁니다.
이게 맞을까요?
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2번 질문
위에 설명한 과정을 이번에는 물체 2m에게 해봅시다.
그러면 중력점이 물체 2m으로 끌려가는 가속도는 당연히 m일때보다 큽니다.
물체가 중력점으로 끌려가는데에는 오직 중력점의 질량과 거리만 관계하는것처럼
중력점이 물체를 향해 받는 힘도 물체의 질량과 거리의 영향을 받을테니까요.
그러면 장치는 결과적으로 더 무거운 물체 2m을 들어 올리기 위해서 더 많은 에너지를 사용해야 할 겁니다.
이게 맞을까요?
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3번 질문
이런 방식으로 해서 비행체를 띄우는게 안전할까요?
다음과 같은 문제는 발생하지 않을까요?
- 중력은 거리의 제곱에 반비례 하므로 밑에 끌려가는 비행체는 꼭대기와 바닥이 받는 중력의 차가 상당히 커져서 위아래로 부왘찢 당한다.
- 중력은 전 방향에 작용하므로 비행체끼리 서로를 유지시키는 중력장에 끌려가지 않도록 조심해야한다.
- 마찬가지 이유로 비행체는 건물이나 높은 탑 주변에 가까이 가면 안된다. 잘못해서 중력점의 이벤트 호라이즌에 탑의 일부가 들어가면 곤란하니까
- 마찬가지 이유로 사람이 끌려갈지도 모른다.
이런 문제는 어느정도 해결할 수 있을까요?
해결할 수 있다면 어떤 방법으로?
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4번 질문
알큐비에르 드라이브라는 장치는 양의 질량과 음의 질량을 이용해서 중력 버블을 만들어
상대성이론에 영향을 받지 않고 물체를 초광속으로 이동시킬 수 있다합니다.
여러 과학자들이 열심히 연구하고 있다는데, 일단 음의 질량이라는게 존재는 할 수 있을까요?
그렇다면 반중력도 존재할 수 있다는게 되는건가요?
알아보니 지금껏 음의 질량이라는게 실제로 존재하는걸 본적이 없어서 사실상 반중력은 거진 없는 것으로 보고 있다고 알고있는데,
이 정도가 아니라 아예 반중력의 존재 자체가 불가능 하다는 증명이 되어있나요?
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5번 질문
반중력이 있다면, 중력에 의해 이벤트 호라이즌이 발생하는 것처럼 반중력에도 일종의 이벤트 호라이즌이 존재하겠죠?
그렇다면 이 반중력의 이벤트 호라이즌은 그 어떤 질량을 가진 물질도 더 들어가지 못하게 하는 경계선이 되는 건가요?
그리고 위의 3번의 비행체 문제에 적용했듯이 중력대신 반중력을 쓰면 비슷한 문제가 일어날 수 있지 않을까요?
이 점이 궁금합니다.
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어째 질문이 점점 길어졌네요;;;
어째 무슨 시험문제 같아져버리기도 했구요;;;
귀찮으시더라도 혹시 잘 아시는 분이 있다면 답해주셨으면 합니다.
너무 궁금해요;;
과게 여러분의 힘을 보여주세요
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