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우리가 사는 우주라는 것에도 시간이 라는 것이 흐르나요?

차원(dimension)이란 공간 안에서 각각의 점을 지정하는 데 필 요한 좌표의 수를 지칭하는 수학적 개념입니다. 하나의 직선 위에 있는 임의의 점은 그 직선 위에 기준점 하나 를 설정하면 그 점으로부터의 거리에 따라 정해지므로, 직선은 1차원 공간입니다. 평면 위의 점은 서로 수직으로 만나는 두 개의 좌표축에 의해 두 개의 실수 쌍(x1, x2)과 대응하므로 평면은 2차원 공간입니 다. 우리가 많이 사용하는 좌표평면이라는 것이 바로 이러한 공간 인 것이지요. 우리가 일상적인 삶을 영위하고 있는 공간 속의 임의의 점은 서 로 수직으로 만나는 세 개의 좌표축에 의해 세 개의 실수 쌍 (x1, x2, x3)과 대응하므로 3차원 공간이라고 할 수 있습니다. 결국 우리는 3차원적인 공간에서 존재를 하는 것이지요. 4차원은 아인슈타인에 의해서 처음으로 도입이 된 것인데 아인 슈타인은 새로운 전자기학 법칙과 고전적인 갈릴레이의 상대성 이론에 입각한 뉴턴의 시공 개념이 서로 어긋남을 알아내고 새 로운 4차원 시공 개념을 제안했습니다. 아인슈타인은 관찰자의 움직임과 독립된 물리 법칙의 필요성을 제기하여 갈릴레오의 상대성 이론이 제기한 3차원 공간 개념을 수정하고, 시간과 공간을 포함하는 4차원 시공 개념을 바탕으 로 한 상대성 이론을 만들어 냈습니다. 이처럼 물리학에서는 3차원의 공간과 1차원의 시간이 결합한 것 을 가정해 4차원 공간이라 하고 시공간(space-time)이라고 부릅 니다. 3차원인 공간을 둘로 나누는 경계는 그것은 2차원인 면이고 2차 원인 면을 둘로 나누는 경계는 1차원인 선입니다. 그런데 공간이 둘로 나누는 경계를 생각해보면 지금의 공간은 조금 전 공간과 조금 후 공간의 경계가 되는 것이지요. 그래서 4차원 운동을 기술하기위해 그릴 네 번째 자리표축은 시 간을 따라 그리게 되고 이 축을 시간축이라고 부르는 것입니다. 이것이 바로 시간과 공간이 서로 관계없이 독립되어 있다는 절 대 공간과 절대시간의 개념을 수정하여 절대 시공간의 개념으 로 바꾸어야만 한다는 특수 상대성 이론의 결과를 말해주는 것 이지요. 마지막으로 우리가 보통사는 공간을 사람들을 3차원이라고 통상 적으로 생각을 합니다 그러나 아인슈타인은 우리가 사는 공간 의 이동을 3차원 적으로 설명이 불가능한 부분이 있고 그 부분 을 4차원적인 상태로 시간의 개념을 넣어서 설명을 하였습니다 이것이 특수상대성이 이론입니다 이 이론은 빛의 속도로 이동을 하고 빠른 움직임으로 공간을 이 동을 할 경우 등등 여러가지 경우에 대하여 정의하였으며 그 당 시 과학자들도 처음 이 아인슈타인의 상대성이론을 이해하지 못 하고 하나의 정설과 이론으로 주장하지 못하였으니까 쉽게 보통 사람들이 이해하고 생각하는 그런 이론이 아이었을 것입니다 또한 이미 수학적으로 우리가 사는 공간이 3차원이라고 정의 내 린고 생각을 하고 지냈던 때에 이런 새로운 이론은 좀 특별했겠 죠 또한 그런 상대성이론 정도의 시간적 개념의 다른 공간을 생각 할 정도라면 보통 지구상에서의 일반운동으로는 쉽게 표현되고 이해되지 않는 면이 많았겠죠 따라서 우주의 여행이나 빛의 속도의 공간이동등 어떤 상대적 특수한 경우를 표현하기 전에는 우리가 사는 공간들을 3차원이 라고 이해하는 것이 더 쉬울것 입니다 그럼 [출처-사이언스올 오성열 선생님]
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