The fundamentals of space-time: Part 3 - Andrew Pontzen and Tom Whyntie

공간-시간의 기본원리: 3부 - 앤드류 폰젠과 탐 와인티

번역: Jeong-Lan Kinser 검토: Go Gun

Gravity. It controls the universe.

중력. 그건 우주를 통제합니다.

Everything attracts everything else.

모든것은 다른 모든것을 끌어당기죠.

Ouch!

아이구!

Including you.

여러분을 포함해서요.

Ow!

아야!

In this final lesson,

이 마지막 수업에서,

we'll explore what gravity means for space-time,

우리는 중력이 공간-시간에 대해 어떤 의미인지를,

or rather what space-time means for gravity.

또는 공간-시간이 중력에 대해 어떤 의미인지 탐구하려해요.

Until now, we've been dealing with things moving

지금까지, 우리는 움직이는 물체를 다루었어요

at constant speeds,

일정한 속도에서,

with straight world lines in space-time.

공간-시간에 있는 직선으로 말이죠.

But once you add gravity,

하지만 일단 중력을 첨가시키면,

if you measure a speed at one moment,

한 순간의 속도를 측정하는 경우,

then again a bit later,

그 다음 약간 이후에,

the speed may have changed.

그 속력은 바뀌어져 있을 수 있어요.

In other words, as I discovered,

달리 말하자면, 제가 발견한것은,

gravity causes acceleration,

중력은 가속을 야기시킨다는 것이고

so we need the world line to look different

때문에 우리는 세계선상을 달리 볼 필요가 있어요

from one moment to the next.

한 순간에서 다른 순간으로 말이죠.

As we saw in the last lesson,

지난 수업에서 우리가 보았듯이,

the correct way to tilt an object's world line

세계선 상의 물체를 기울이는 바른 방법은

is using a Lorentz transformation:

로렌츠 변형을 이용하는 것입니다:

Einstein's stretch and squash trick.

아인슈타인의 늘어뜨리기와 찌그러뜨리기 방법이죠.

So, to map out what gravity is doing to Tom's motion,

그래서, 중력이 탐의 동력에 어떤 작용을 하는지 지도를 그리기 위해서는,

we need to create a whole load of little patches of space-time,

공간-시간의 다른 양으로 각자 변형된

each transformed by different amounts.

작은 패치 무더기를 만들어야 해요,

So that my world line is at a different angle in each one.

그래서 제 세계선은 각 선이 다른 각도에 있게 되죠.

And then, we're ready to stitch everything together.

그러면, 우리는 모든것을 함께 꿰맬 준비가 되었어요

We assemble a cozy quilt of space-time

우리는 공간-시간의 포근한 퀼트를 배열해요

where world lines look curved.

그 세계선이 곡선으로 보이는 곳에요.

Where the world lines join, the objects collide.

그 세계선이 만나고, 그 물체들이 충돌하는 곳에요.

By making these connections between the patches,

이 패치들 간의 연결을 만드는 것으로,

a curvature gets built into space-time itself.

공간-시간 자체로 덮개가 구축됩니다.

But Einstein's true genius

하지만 아인슈타인의 진정한 천재성은

was to describe precisely how each patch

각 패치가 어떤 방법으로

is stretched and squashed

늘어뜨려지고 찌그러지는지 정확히 기술한 것에 있어요

according to nearby mass and energy.

근처의 덩어리와 중력에 따라서요.

The mere presence of stuff curves the space-time,

물질의 현존은 단순한 공간-시간을 굴곡시키고,

and curving space-time moves the stuff around.

공간-시간을 굴곡시키는 것은 물질을 여기저기로 움직입니다.

This is gravity, according to Einstein.

아인슈타인에 의하면, 이게 중력입니다.

Previously, Isaac Newton had explained gravity

이전에, 아이작 뉴튼이 중력을 설명했어요

using the ideas of force and acceleration,

동력과 가속의 개념을 이용해서,

without any wibbily wobbly space-time,

흔들거리는 공간-시간없이 말이죠,

and that did pretty well.

그리고 그 개념은 상당히 성공적이었죠.

But Einstein's theory does just slightly better

하지만 아인슈타인의 이론은

at predicting, for example,

예측하는 면에 있어서 더 나았습니다. 예를 들면,

the orbit of Mercury around the Sun,

태양 주위의 화성의 궤도나,

or the way that light rays are deflected by massive objects.

광선이 거대한 물체에 의해 굴절되는 방법이죠.

More importantly, Einstein's theory predicts things

더 중요한 것은, 아인시타인의 이론은

that simply don't exist in older theories

다른 오래된 이론에서 존재하지 않은 것들을 예측했지요

where space, time and gravity were separate.

공간, 시간, 중력이 별개인 것으로요.

The stitching can leave wrinkles in the space-time material.

꿰매기는 공간-시간의 불질들에 주름을 남길 수 있어요.

These are called gravitational waves,

이것은 중력파라고 불리는데,

which should be detectable as tiny, repetitive,

그건 공간에서 아주 작고, 반복적이고 미세한

subtle squashes and stretches in space.

찌그러뜨린것과 늘여뜨린 것으로 식별될 수 있어요.

So we're building experiments to check if they are there.

그래서 우리는 그게 거기 있는지 확인하려고 실험을 만들고 있어요

In the meantime, indirect evidence,

그러는 사이, 간접적인 증거는,

most recently in the polarization patterns of light

가장 최근에

left over from the Big Bang,

빅 뱅에서 남겨진 빛의 양극성 패턴에서

strongly suggest that they are.

그게 존재한다고 강력히 제안합니다.

But despite Einstein's successes,

하지만 아인시타인의 성공에도 불구하고,

when too much stuff gets concentrated

너무 많은 사물이

in too small a space,

너무 작은 공간에 집중되면,

like in a black hole,

블랙 홀에서처럼,

the curvature of space-time becomes so large,

그 공간-시간의 덮개는 너무 커져서,

that his equations collapse.

그의 방정식이 붕괴됩니다.

We need a new picture of space-time

우리에게는 공간-시간의 새로운 사진이 필요해요

that incorporates quantum mechanics

즉 콴텀공학을 결합해서

to unlock the secret at the heart of black holes.

블랙 홀의 핵에 있는 비밀을 풀수 있도록이요.

Which means there's plenty more to be discovered

그게 의미하는 것은 미래에 발견해야 할 게 충분히 더 많이 있다는 것을 말합니다.

about space, time, and space-time in the future.

공간과, 시간, 그리고 공간-시간에 대해서 말이죠.