지구에서 어떻게 중력이 발생했을까?
이것에 대한 답을 인류는 계속 찾고있지.
먼저 중력이 어떻게 지구에서 만들어졌는지 알아볼껀데,
지구가 어떻게 만들어진것도 간단하게 알려줄께,
우리 은하계가 거대한 두 물질의 충돌에 의해서 만들어졌어,
그 잔해가 퍼져나가고 공전하고 앞으로 튀어나가는 잔해도있고
시간이 지나 안정되면 은하계가 되지.
그때 태양계가 만들어졌는데, 이때 지구는 항성이였어.
우리가 사는 지구는 원래 태양과 같은 항성이였다는거야.
그런데 핵융합과 핵분열을 통해, 지구가 수축하는 과정에서 공간을 당기게 된거지.
여기서 중력의 힘을 결정하는것 내핵과 외핵의 철의 성분 비율과 밀도, 질량에 비례하는데,
철의 성분이 많을수록 밀도가 높을수록 질량이 클수록 더 중력이 강해지지.
그런데 심해는 왜 기압이 높고, 얕은 물은 기압이 낮을까?
그것은 중력이 어떻게 작용하는지 작용 원리를 이해하면 돼.
잠수함으로 심해로 가면 내부의 기압이 높아져,
10m 내려 갈때마다 1기압씩 상승하지.
정답부터 말하자면 심해는 윗물을 당기기전 중력이 잠수함에 작용하는것이고,
윗물은 심해의 물을 당긴 이후에 중력이 잠수함에 미치기 때문이야.
절대 중력이라는 개념을 이해해야돼,
즉, 지구의 수축정도에 따라 만들어진 절대힘이지.
그런데 이 힘이 당긴물질이 많아질수록 작용하는 중력이 감소한다는거야.
간단하게 주사기로 이해할수있는데, 주사기 입구를 막고 당기면, 내부의 진공의 공간이생겨
그러면서 주사기 입구에서 당겨지는 힘이 커지지.
이게 바로 중력이야. 여기서 손을 살짝 떼서 공기를 10%넣는거지.
그때 손에 작용하는 중력이 적어짐이 느껴져,
가득 체우면 중력은 0이 되지. 반대로 주사기안에 물을 가득체우고 끓이면 어떻게 될까?
수증기가 되겠지. 그러면 이 수중기가 내부의 중력보다 밖으로 나가려는 힘이 커지면서
입구를 막고있는 손을 밀어내겠지.
행성 주변에 간혹 고리같은거 보이자나. 목성의 고리. 토성의 고리.
처음에 행성안에 있던 물질이 끓다가 내부의 중력보다 탈출 속도가 빨라지면서
자전하는 방향에서 퍼져나간건데,
급팽창을 한게 아니고, 자전하는 방향에 물의 탈출하려는 힘이 중력의 힘보다 커지면서,
퍼져나간거지. 그래서 토성이나 목성의 고리는 얼음덩어리인데, 대부분 물이지.
현대 과학계는 중력가속도를 9.8N으로 알고있어.
하지만 이것은 측정을 어디서 하냐에 따라 달라.
심해의 잠수함에서 하는 경우 9.8N보다 더 높게 측정되고,
비행기 안에서 측정하는경우 9.8N보다 더 낮게 측정된다는거야.
무중력 지구 밖 우주선에서 하는 경우는 0이였지.
이것은 아까 말했듯이 작용하는 중력이 다르기 때문이지.
100층 높이의 호텔 안에 깊은 물이 있어. 잠수가 가능한 수영장이지.
여기서 맨 밑까지 내려가면 기압이 높지 않아. 잠수병도 안걸리지.
바다의 경우 10M를 내려갈때마다 1기압이 상승하는데,
이 호텔의 경우 10M를 내려가도 1기압씩 압력이 발생하지 않는다는거야.
그 이유는 내핵과 외핵에서 만들어진 중력이 호텔 밑바닥의 지반을 당긴 이후의 중력이
그 물에 작용하기 때문이야. 그래서 여기서는 100M를 내려가도 10기압이 높아지지 않아.
하지만 바다는 달라. 100M만 내려가면 10기압이 높아져, 내려가서 공기를 많이 들이마시고,
바로 올라오면 잠수병이 걸릴수있어.
반대로 지하 100M의 잠수하는 잠수장을 만들면 역시 기압이 높아져서, 잠수병에 걸려.
하지만 위로 세우면 잠수병에 걸리지 않는다는거야.
당긴 물질이 많을수록 작용하는 중력이 작아지는데,
만약에 달에서 광물을 수집해와서 지구 바다를 체워나간다면, 당긴 물질이 많아지면서,
바닷물에 작용하는 중력들이 작아지게 되고, 대기권에도 작용하는 중력이 작아지게 되겠지.
가득 체운다면 바닷물이 모두 공기가 될수도있어.
반대로 지구의 멘틀 부분과 바닷물을 지구 밖으로 내보낼수록 지구에 작용하는 중력이 커지겠지.
지구의 내핵과 외핵의 밀도가 변화가 없더래도 말이야.
그래서 이렇게 중력의 힘이 결정되는 원리와 작용하는 원리를 간단하게 설명한거야.
우리가 숨을 쉴때 쓰는 힘도 중력인데, 폐를 팽창시켜서 공기를 끌어당기지.
이 힘이 중력이야. 그리고 폐를 수축시키면서 중력붕괴를 일으켜 공기를 방출하지.
이게 바로 중력붕괴야.
우리가 숨을 쉬는 힘도 바로 중력의 힘을 사용한다는거지.
그리고 중력을 설명하면서 부력을 설명 안할수가 없어,
부력이라는것은 중력이 작용하는 물질들이 밀도 차이에 의해 생기는 현상인데,
쉽게 말하면 물을 가득 체운 곳 안에 소금물을 넣은 풍선을 두면 바닥으로 가라앉기 시작하지.
사실 여기서 저항이라는 개념도 들어가는데,
소금물의 밀도가 낮더래도, 평평하게 펴두게 되면 밑으로 내려가는 힘이 작용하지만,
수직 항력에 의해서 하락하지 않아. 저항이 커지기 때문이지.
이게 낙하선의 원리인데,
이러하듯 단위 면적당 밀도가 높은 물질이 아래로 하락하고, 높으면 떠오르는거야.
사과가 왜 나무에서 떨어졌을까? 그것은 공기보다 밀도가 높기 때문이야.
사과가 공기보다 밀도가 낮았다면,
사과는 오히려 하늘로 올라갔을꺼야.
부력을 이용한 열기구의 원리지.
잠수함도 물을 흡수해서 가라앉다가,
떠 오를때는 압축 공기로 물을 바다로 방출해서 떠오르게 하는 원리지.
이게 바로 부력이야.
그러닌깐, 정리하자면,
중력은 지구가 항성이였는데 핵융합과 핵분열을 통해 수축하는 과정에서
만들어졌고, 그 절대 힘은 지구의 내핵과 외핵의 질량과 밀도, 성분비에서 결정된다는거야.
그런데 질량이 큰 행성일지라도, 내핵과 외핵의 밀도가 낮으며 질량이 적으면,
질량이 작은 행성보다 오히려 중력이 작을수 있다는 말이지.
이것이 중력이 만들어진 원리, 중력이 작용하는 힘의 원리,
중력이 미치는 물질간의 밀도차이에 의해서 부력이 발생하는 원리야.