[왼쪽부터 라이너 바이스 교수, 배리 배리시 교수, 킵 손 교수]
안녕하세요 
이번 노벨물리학상은 중력파를 최초로 검출한 연구진에게 수여됐습니다. 이 연구진은 레이저 간섭계 중력파관측소(LIGO)의 연구진입니다. 실제 관측은 2016년에 하였고 수상을 이번에 하였습니다.
중력파란 시공간의 휘어짐이 퍼져나가는 파동을 말합니다. 이를 1915년 그때로부터 100년이 넘게 흐른 지금 아인슈타인의 예측이 실험으로 검증이 된 것입니다.
아인슈타인은 1905년에 빛의 속도는 일정하며 어떤 물체도 광속을 도달하여 넘을 수 없음을 말합니다. 이는 특수상대성이론입니다. 이로부터 11년 뒤 1916년에 일반상대성이론을 발표합니다. 우선 상대론이라는 것은 현재 우리가 서 있는 지구라는 환경이 한 관성계라면 다른 환경에 있는 관성계는 지구의 환경과 다른 관성계임이 틀림없습니다. 이 상대적인 관성계끼리의 차이는 시간 지연과 길이수축이라는 현상으로 예상이 되었고 관측이 됩니다. 특수상대성이론에서는 이 다른 환경을 속도에 의한 차이로 계산합니다. 일반상대성이론에서는 중력이 영향을 미칩니다.
영화 ‘인터스텔라’를 보셨다면 이해하시기 쉽습니다. ‘인터스텔라’에서 거대한 행성에 단 몇 시간 정도 있었을 뿐인데 우주에서 기다리던 동료는 10년이 넘는 시간이 흘러 혼자 기다리고 있죠. 여기서 행성에 간 동료들에게 일어난 것은 중력에 의한 시간 지연 현상입니다. 이 이유는 간단히 생각한다면 우선 행성을 동시에 들어간 빛들은 동시에 나오는 점을 생각하여야 합니다. 빛의 속도는 일정하고 이동거리도 똑같으니까 동일합니다. 그런데 가까이에 있어서 중력에 의해 더 휘어진 빛과 멀리 있어서 덜 휘어진 빛이 있다면 이 두 빛은 동시에 나와야 하지만 이동 경로는 행성에 가까운 빛이 경로가 짧겠죠? 하지만 동시에 나오려면 가까운 빛은 시간 지연 현상이 나타나야 할 것입니다. 자세히 알려고 하면 매우 복잡하지만… 이런 느낌입니다.ㅠㅠ
아무튼, 중력파는 중력이 존재하는 곳에서 이러하듯 시공간이 뒤틀리게 만듭니다. 이렇게 뒤틀리면 호수에 돌을 던지면 구면파가 발생하는 것처럼 중력파가 발생한다고 합니다. 이 중력파를 100년이 지난 지금에서 드디어 관측하였다고 하니 아인슈타인의 계산은 시대를 앞서간 것이 확실한 것 같습니다!!
다음에는 LIGO가 어떻게 중력파를 검출했는지 알아보도록 하겠습니다.
포스팅을 마치겠습니다!