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만유인력이 있음에도 왜 우주가 한곳으로 뭉치지 않을까?

버트란드삐 2024. 6. 13. 21:46

Q. 만유인력의 법칙에 따르면 우주에 있는 물체들이 서로 달라붙고 그것이 당기는 힘이 점점 더 커진다고 합니다. 그렇다면 무중력 상태인 우주에서는 모든 것이 한 곳에 뭉쳐야 하는거 아닐까요?

A. 만유인력의 법칙에 따르면 모든 질량을 가진 물체는 서로 당기는 인력을 발휘합니다. 하지만 우주에 있는 물체들이 실제로 모두 한곳으로 모이지 않는 이유는 여러 가지가 있습니다.

1. 거리의 영향
만유인력의 크기는 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례합니다. 즉, 물체들이 멀리 떨어져 있을수록 그들 사이의 인력은 급격히 약해집니다. 우주는 매우 광대하기 때문에 대부분의 물체들은 서로 매우 멀리 떨어져 있습니다.

2. 초기 속도와 운동
많은 천체들은 이미 특정한 속도로 움직이고 있습니다. 예를 들어, 행성들은 태양 주위를 공전하고 있으며, 이 운동은 만유인력과 균형을 이룹니다. 만약 초기 속도가 없다면 모든 천체들이 단순히 서로 끌어당겨질 수 있지만, 실제로는 각 물체들이 특정한 운동 에너지를 가지고 있기 때문에 일정한 궤도를 유지합니다.

3. 우주의 팽창
현대 우주론에 따르면 우주는 팽창하고 있습니다. 이 팽창은 우주 전체의 스케일에서 물체들이 멀어지게 하는 역할을 합니다. 우주의 팽창 속도는 먼 거리에 있는 물체들 사이의 만유인력보다 더 강할 수 있습니다.

이러한 요소들 때문에 우주에 있는 모든 물체들이 단순히 서로 달라붙지 않고 현재의 균형을 유지하면서 움직이고 있습니다.