우주의 미래 (임계밀도)

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  • Опубліковано 29 січ 2025

КОМЕНТАРІ • 13

  • @maseemelaw
    @maseemelaw 3 роки тому +1

    집에 가는 길에 강의들으면서 가니까 너무 좋네요 목조심하시구 항상 좋은강의 감사해요😊

    • @science_training_center
      @science_training_center  3 роки тому +1

      좋게 봐주셔서 감사합니다~! 추운데 감기 조심하시고, 안전하게 귀가하세요😄

  • @erebus-p6i
    @erebus-p6i Рік тому

    책에서 잘 설명해주지 않아서 이해가 안됐었는데 설명을 잘해주시네요 영상 감사합니다~

  • @오현석-o7y
    @오현석-o7y 2 роки тому +1

    Wow Teacher님! 600 subscribers 매우 amazing하다!

  • @안녕하세요-k8l
    @안녕하세요-k8l Місяць тому

    선생님 그런데 우주는 닫힌 우주가 아닌 평탄우주인데 M을 4/3파이r^3으로 둘 수 있는건가요? 어째서 구의 부피에 밀도를 곱하는 수로 나타낼 수 있는 건가요?

    • @science_training_center
      @science_training_center  Місяць тому

      "우주가 닫힌(양의 곡률) 우주가 아니라 평탄(제로 곡률) 우주인데도, 왜 질량 M을 4/3 π r³와 같은 구 형태의 부피에 밀도를 곱한 형태로 표현할 수 있느냐"는 의문으로 보입니다. 이에 대해 답변은 다음과 같습니다.
      1. 평탄우주와 국소적 유클리드 기하
      우주의 전체적 곡률이 ‘평탄’하다는 것은 우주의 대규모 구조를 봤을 때 공간 기하가 유클리드적임을 의미합니다. 이는 적어도 국소적으로(충분히 작은 영역에서) 우리가 익숙한 3차원 유클리드 기하학을 적용할 수 있음을 뜻합니다. 다시 말해, 어느 한 점 주변의 작은 영역을 살펴볼 때는 마치 평탄한 공간에 있는 것처럼 생각할 수 있습니다.
      2. 균질·등방성 가정에 따른 단순화
      우주론에서는 대규모로 보았을 때 물질(질량)이 균질하고 등방적으로 분포한다고 가정합니다(FLRW 우주모형). 이런 상황에서는 특정 반지름 r을 갖는 구형 영역 내에 포함된 질량을 계산할 때, 단순히 "질량 밀도(ρ) × 구의 부피(4/3 π r³)"로 표현할 수 있습니다. 이는 우주 전체의 곡률과 무관하게, 국소적으로 일정한 밀도 분포를 가정한다면 당연히 적용 가능한 방식입니다.
      3. 임계밀도 개념 및 확장성
      임계밀도(Critical density)는 우주의 곡률을 판정하는 경계값으로, 이것이 주어진다면 우주를 구분하는 데 있어 대규모 구조 특성이 달라집니다. 하지만 특정 시점의 우주 밀도가 균질하다고 할 때, 특정 반지름 안의 질량을 구하는 데 있어 밀도 × 부피 공식은 여전히 유효합니다. 임계밀도가 정의되는 과정 자체가 우주를 FLRW 우주(균질·등방적 우주)로 놓고 전체 밀도를 평균적으로 고려하기 때문입니다.
      즉, "우주가 평탄하더라도, 특정 반경 r 안의 질량을 균질한 밀도로 가정하면 그 영역의 질량은 구의 부피에 밀도를 곱한 값으로 나타낼 수 있다"는 점을 강조하면 될 것 같습니다. 우주의 전체적인 곡률 특성과 국소적으로 질량을 구하는 과정은 개념적으로 분리할 수 있으며, 국소적으로 유클리드 기하학적 접근은 여전히 유효하기 때문입니다.

    • @안녕하세요-k8l
      @안녕하세요-k8l Місяць тому

      ​@@science_training_center감사합니다♡

  • @망망-i2m
    @망망-i2m Місяць тому

    평탄우주는 우주는 팽창 속도가 점점 감소하여 0으로 수렴한다는 것이지 0은 아닌거 아닌가요? 0에 수렴하는거지 0은 아니니까 정지하는게 아니라 속도가 작을 뿐 우주는 무한 팽창한다는거 아닌가요?

    • @science_training_center
      @science_training_center  Місяць тому

      임계밀도를 계산할 때 우주의 팽창을 정지시킬 수 있는 밀도로 가정하고 계산하는 것이 올바른 방법입니다. 이는 우주의 밀도가 이 임계밀도와 정확히 같을 때 팽창 속도가 점점 감소하여 결국에는 멈출 것이라고 가정하는 것입니다. 이러한 가정은 우주의 동역학을 이해하고 계산하기 위한 이론적 모델로 사용됩니다.
      비록 실제 우주는 완전히 팽창을 멈추지 않고 무한히 팽창하더라도, 이런 가정을 통해 복잡한 우주의 거동을 수학적으로 단순화하여 분석할 수 있습니다. 마치 슈뢰딩거의 고양이처럼 현실에서는 직관적으로 이해하기 어려운 현상을 설명하기 위한 방법인 것이죠.
      따라서 임계밀도를 계산할 때 팽창이 정지한다고 가정하는 것은 자연을 이해하기 위한 유용한 접근법입니다.

    • @망망-i2m
      @망망-i2m Місяць тому

      ​@@science_training_center 임계 밀도의 뜻이 우주의 밀도에 의한 중력과 우주가 팽창하는 힘이 평형을 이룰 때의 밀도로 팽창속도가 0인데 평탄 우주는 우주의 밀도가 임계밀도와 같을 때이고 우주의 팽창속도는 점점 감소하여 0에 수렴한다. 0은 아니기에 우주는 영원히 팽창한다 인데 임계밀도의 뜻은 팽창속도가 0이라더니 현재 우주인 평탄 우주는 0은 아니고 0에 수렴한다니 왜 말이 안맞나요?? 모르겠네요 ㅡㅜ

    • @science_training_center
      @science_training_center  Місяць тому

      @@망망-i2m 임계밀도는 우주의 팽창을 무한한 시간에 걸쳐 점차 멈추게 하는 밀도를 의미합니다. 즉, 우주의 밀도가 임계밀도와 정확히 같다면, 우주의 팽창 속도는 시간이 지남에 따라 점점 감소하여 0에 수렴하지만, 실제로 0이 되지는 않습니다.
      따라서 "임계밀도의 뜻은 팽창 속도가 0이다"라고 표현하는 것은 이론적인 극한 상황을 가정한 것입니다. 현실적인 우주에서는 팽창 속도가 완전히 0이 되는 순간이 없으며, 무한히 작은 값으로 계속해서 감소합니다. 그래서 현재의 평탄한 우주에서 팽창 속도가 0은 아니지만 0에 수렴하는 것은 임계밀도의 정의와 모순되지 않습니다.
      정리하면
      임계밀도: 우주의 팽창 속도가 무한한 시간에 걸쳐 0에 수렴하도록 하는 밀도.
      평탄한 우주: 밀도가 임계밀도와 같아서 우주가 영원히 팽창하지만, 팽창 속도는 점점 감소함.
      팽창 속도가 0이 아님: 실제로 팽창 속도가 완전히 0이 되는 순간은 없으며, 이는 임계밀도의 정의와 일치함.
      따라서 임계밀도에서 팽창 속도가 0이라고 말하는 것은 시간이 무한대로 갈 때의 이론적 상황을 의미하며, 현재의 우주에서 팽창 속도가 0에 수렴하는 것은 그 이론과 부합합니다. 이로써 두 개념이 모순되지 않음을 알 수 있습니다.