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(주식X) 우주의 비밀을 찾아서 (feat. 밀레가 알고리즘을 공부하는 이유)

작성자 밀레 쪽지보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일 2022-08-18 15:44 댓글 1건


오늘은 모처럼 주식이 아닌 다른 이야기를 풀어보고자 합니다.

요즘 저는 알고리즘 공부를 하고 있습니다. 구체적으로는 어려운 수학 문제들을 코딩으로 푸는 건데요.

그런 걸 왜 하느냐고 물으신다면 우주의 비밀을 찾고 싶어서 입니다.

찾는다는 말이 건방지게 들리신다면 우주의 비밀에 가까이 가고 싶어서라고 바꾸겠습니다.

우주의 비밀에 가까이 가고 싶다면 스타트랙처럼 거대한 우주선을 타고 우주 탐험에 나선다던지 CERN 처럼 거대한 입자 가속기라도 하나 만들어서 신의 입자를 찾는 실험이라도 해야 하는 거 아니냐고 물으실 수 있는데요.

그렇게 거창하게 하는 방법도 있겠지만 단순한 수학 문제들을 푸는 것으로도 어느 정도는 우주의 비밀에 접근할 수 있습니다.

예를 들어, 만유인력 법칙 같은 거 있잖아요?

만유인력 F 는 위와 같은 식으로 표현되는데요. 전자기력도 비슷한 형태로 되어 있습니다.

위 식에서 r 은 물체와 물체간의 거리인데 왜 만유인력은 거리의 제곱에 반비례할까요?

그건 우리 우주의 공간이 3차원이기 때문입니다.

아래 그림은 반지름 r 인 구의 표면적을 표현한 그림인데요.

r 이 커질수록 구의 표면적 S 가 r 의 제곱에 비례해서 넓어집니다.

즉, 동일한 양의 힘이 더 넓은 표면적에 퍼지기 때문에 힘의 밀도는 r 의 제곱에 비례해서 약해질 수 밖에 없는 거죠.

그럼, 다음으로는 우주 팽창에 대해서 한번 이야기해 볼까요?

지금 우리가 살고 있는 우주는 태초에 빅뱅이라는 대폭발을 통해 탄생했고 그후로도 지금까지 계속 팽창 중이라고 합니다.

즉, 지금도 우리 주변의 별과 은하들은 우리로부터 끊임없이 멀어지고 있다는 말인데요.

나이가 들수록 외로워지는 건 저 하늘의 별들도 어쩔 수 없는 건가 봅니다.

여기서 중요한 건 우리로부터 멀리 떨어진 별이나 은하일수록 우리로부터 더 빠른 속도로 멀어지고 있다는 겁니다. 즉, 100광년 떨어진 별들이 지금 시속 100km 로 멀어지고 있다고 한다면 1,000광년 떨어진 별들은 시속 200km 로 우리로부터 멀어지고 있다는 거죠.

혹시, 머나먼 별에 가족이 살고 계신 분들이 있다면 지금 바로 출발하셔야 합니다.

당신이 머뭇거리고 있는 지금 이 순간에도 끊임없이 빠른 속도로 멀어지고 있으니까요.

그럼, 여기서 누군가 왜 멀리 있는 별들일수록 우리로부터 더 빠른 속도로 멀어지고 있는 건가요라고 묻는다면 그 또한 수학 속에 답이 있습니다.

아래 그림은 구 위에 지구의 위치와 A별, B별의 위치를 표시해 본 건데요.

여기부터는 약간의 상상력이 필요합니다.

일단, 구의 표면적을 3차원 우주라고 생각하셔야 합니다.

사실, 구의 표면적은 2차원이지만 편의상 3차원으로 생각하자는 거죠.

우주의 크기가 r 일때 A별은 지구로부터 πr/2 만큼 떨어져 있고 B 는 그 2배인 πr 만큼 떨어져 있습니다.

그런데, 한시간 후에 r 이 2r 로 커진다면 A별과 B별은 지구로부터 얼마나 더 멀어질까요?

이건, 단순한 산수인데요.

1시간 후에 A 별은 지구로부터 πr/2 만큼 더 멀어지고 B 별은 πr 만큼 더 멀어집니다.

즉, 같은 1시간 후에 멀어진 거리는 B별이 A별의 2배가 되는 거죠.

같은 시간 동안 더 많이 멀어졌으니 멀어지는 속도 또한 2배가 되는 겁니다.

이렇게 간단한 수학적 고찰을 통해 멀리 있는 별일수록 우리로부터 더 빠른 속도로 멀어질 수 밖에 없다는 사실이 증명되는 거죠.

이런 간단한 산수로도 이 우주의 설계와 구조에 대해 파악할 수 있으니 푸앵카레 추측이나 리만 가설 같은 것을 공부하면 얼마나 더 놀라운 우주의 비밀들에 접근할 수 있을까요?

게다가 지금은 컴퓨터라는 도구까지 있으니 우주의 비밀에 접근하는 것이 옛날보다 더 쉬워지는 거죠.

모처럼 주식 말고 다른 이야기를 해보았는데요.

​​힘들 때는 하늘을 보라고 하잖아요? 그렇게 하늘을 보면서 우주의 탄생과 비밀에 대해서 한번 생각해보는 것도 멋질 것 같습니다.

그럼, 모두들 성투하세요.


까미유76 profile_image 작성여부

밀레님. .  두번읽었습니다. 어렵습니다 ㅜㅜ 별이 점점 멀어진다는것. 나이가 들수록 별도 외로워진다는것. 머나먼 별에 가족이 있다면 지금출발하라는것..만 알아들었습니다 ㅎㅎ전 역시 문과생인가봅니다.

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