How far would you have to go to escape gravity? - Rene Laufer

번역: GAAE GANG 검토: Tae Han Yoon

More than six thousand light years

지구 표면에서 6000광년 이상 떨어진

from the surface of the earth,

a rapidly spinning neutron star

블랙 위도우 펄서라 불리는 빠르게 도는 중성자 별은

called the Black Widow pulsar

blasts its companion brown dwarf star with radiation

9시간마다 서로 공전하는 동반 갈색왜성에

as the two orbit each other every 9 hours.

방사선을 뿜어냅니다.

Standing on our own planet,

우리 행성에 서 있는 당신은

you might think you’re just an observer of this violent ballet.

이 격렬한 움직임의 단순한 목격자일 뿐이라 생각할지도 모릅니다.

But in fact, both stars are pulling you towards them.

그러나 실제로는 중력에 의해 수조 킬로미터를 거쳐

두 별은 당신을 그들 쪽으로 끌어당기고 있고

And you’re pulling back,

connected across trillions of kilometers

그리고 당신은 두 별을 당신 쪽으로 끌어당기고 있습니다.

by gravity.

Gravity is the attractive force between two objects with mass—

중력은 질량을 가진 두 물체 사이의 인력입니다.

any two objects with mass.

그 어떠한 두 물체든지요.

Which means that every object in the universe attracts every other object:

이는 우주에 있는 모든 물체는 서로 끌어당긴다는 것을 의미합니다.

every star, black hole,

모든 별, 블랙홀

human being, smartphone, and atom

인간, 스마트폰 그리고 원자도

are all constantly pulling on each other.

끊임없이 서로를 끌어당깁니다.

So why don’t we feel pulled in billions of different directions?

그렇다면 왜 우리는 수십억의 방향으로 끌어당겨지는 것을 느끼지 못할까요?

Two reasons: mass and distance.

바로 질량과 거리 때문입니다.

The original equation describing the gravitational force between two objects

두 물체 사이의 중력을 설명하는 최초의 방정식은

was written by Isaac Newton in 1687.

1687년 아이작 뉴턴에 의해 만들어졌습니다.

Scientists’ understanding of gravity has evolved since then,

그 이후 중력에 대한 과학자들의 이해도는 계속 올라갔지만

but Newton’s Law of Universal Gravitation

뉴턴이 만든 만유인력의 법칙은

is still a good approximation in most situations.

대부분의 상황에서 여전히 훌륭한 근삿값이 됩니다.

It goes like this:

그것은 다음과 같습니다:

the gravitational force between two objects

두 물체 사이의 인력은

is equal to the mass of one

한 물체의 질량에

times the mass of the other,

다른 물체의 질량을 곱하고

multiplied by a very small number

여기에 아주 작은 수인

called the gravitational constant,

중력 상수를 곱하고

and divided by the distance between them, squared.

두 물체 사이 거리의 제곱으로 나눈 값과 같습니다.

If you doubled the mass of one of the objects,

물체 중 하나의 질량을 두 배로 하면

the force between them would double, too.

그들 사이의 힘은 두 배가 됩니다.

If the distance between them doubled,

거리가 두 배가 되면

the force would be one-fourth as strong.

힘은 1/4만큼이 됩니다.

The gravitational force between you and the Earth pulls you towards its center,

당신과 지구 사이의 인력은 당신과 지구를 힘의 중심으로 당깁니다.

a force you experience as your weight.

당신이 체중이라 느끼는 힘 말이지요.

Let’s say this force is about 800 Newtons

예를 들어, 당신이 해수면에 서 있을 때의 힘을

when you’re standing at sea level.

약 800뉴턴이라 합시다.

If you traveled to the Dead Sea,

당신이 사해로 여행을 갔다면

the force would increase by a tiny fraction of a percent.

그 힘은 약간 증가합니다.

And if you climbed to the top of Mount Everest, the force would decrease—

에베레스트산 정상에 올랐다면

그 힘은 역시 극소량 감소합니다.

but again, by a minuscule amount.

Traveling higher would make a bigger dent in gravity’s influence,

더 높이 여행하면 중력의 영향을 더욱 약하게 할 수 있겠지만

but you won’t escape it.

절대 벗어날 수는 없습니다.

Gravity is generated by variations in the curvature of spacetime—

중력은 삼차원 공간에서

시간이 더해진 시공간의 곡률 변화에 의해 발생합니다.

the three dimensions of space plus time—

which bend around any object that has mass.

질량을 가진 물체 주변이라면 항상 휘어져 있지요.

Gravity from Earth reaches the International Space Station,

지구에서의 중력은 거의 원래의 강도를 유지한 채

400 kilometers above the earth,

400km 떨어진 국제 우주 정거장까지 닿습니다.

with almost its original intensity.

If the space station was stationary on top of a giant column,

우주 정거장이 큰 기둥의 꼭대기에 고정되어 있다면

you’d still experience ninety percent

당신은 땅 위의 중력의 90%를 느낄 수 있습니다.

of the gravitational force there that you do on the ground.

Astronauts just experience weightlessness

우주비행사가 무중력을 경험하는 것은

because the space station is constantly falling towards earth.

우주 정거장이 끊임없이 지구를 향해 떨어지고 있지만

Fortunately, it’s orbiting the planet fast enough that it never hits the ground.

다행히 궤도를 도는 속도가 충분히 빨라서 땅에 떨어질 일은 없습니다.

By the time you made it to the surface of the moon,

당신이 약 400,000km 떨어진 달 표면에 있을 때에는

around 400,000 kilometers away,

Earth’s gravitational pull would be

지구의 중력은 지구에서 느끼는 것의 0.03%보다 작습니다.

less than 0.03 percent of what you feel on earth.

The only gravity you’d be aware of would be the moon’s,

당신이 느낄 수 있는 중력은 오로지

which is about one sixth as strong as the earth’s.

지구의 약 1/6 정도인 달의 중력뿐입니다.

Travel farther still

더 멀리 여행한다면

and Earth’s gravitational pull on you will continue to decrease,

지구의 중력은 계속해서 감소하겠지만

but never drop to zero.

절대 0으로 떨어지지 않습니다.

Even safely tethered to the Earth,

심지어 지구에 안정적으로 붙어있어도

we’re subject to the faint tug of distant celestial bodies and nearby earthly ones.

우리는 먼 천체들과 가까이 있는 것에 약하게나마 잡아당겨지는 대상입니다.

The Sun exerts a force of about half a Newton on you.

태양은 0.5뉴턴 정도의 힘을 행사합니다.

If you’re a few meters away from a smartphone, you'll experience

스마트폰에서 수 미터 떨어져 있다면

a mutual force of a few piconewtons.

당신은 작은 피코뉴턴의 힘을 받습니다.

That’s about the same as the gravitational pull

이것은 250만 광년 떨어진

between you and the Andromeda Galaxy,

태양의 1조배에 달하는 크기를 가진

which is 2.5 million light years away

안드로메다 성운과 당신 사이의 인력과 같습니다.

but about a trillion times as massive as the sun.

But when it comes to escaping gravity,

그러나 중력으로부터 벗어날 수 있는

there’s a loophole.

한 방법이 있습니다.

If all the mass around us is pulling on us all the time,

우리 주위에 있는 모든 질량이 항상 우리를 끌어당기고 있다면

how would Earth’s gravity change

만약 표면 아래로 깊이 터널을 뚫으면

if you tunneled deep below the surface,

지구의 중력은 어떻게 변할까요?

assuming you could do so without being cooked or crushed?

구워지거나 찌그러지지 않고 해낼 수 있다면 말이지요.

If you hollowed out the center of a perfectly spherical Earth—

지구가 완벽하게 둥글다고 가정하고 만약 그 중심을 파서 들어간다면

which it isn’t, but let’s just say it were—

you’d experience an identical pull from all sides.

당신은 모든 방향에서 동일한 중력을 경험할 수 있습니다.

And you’d be suspended, weightless,

그리고 당신은 무중력 상태로 정지될 것이고

only encountering the tiny pulls from other celestial bodies.

다른 천체로부터의 작은 당김만 느낄 수 있습니다.

So you could escape the Earth’s gravity in such a thought experiment—

따라서 중력을 탈출하려면

but only by heading straight into it.

정면돌파 하는 법밖에 없겠군요.