안녕하세요!
현재 학생이 gravity에 대해서 배우는 이유는
고전물리, 즉, 뉴턴이 말한 force에 대해 더 잘 이해를 하기 위해서 배우는 거에요.
그래서 우리는 gravitational force라는 것은 "질량을 가진 두 물체가 서로를 끌어당기는 힘" 이라고 배우는거죠.
이 힘의 크기를 측정하기 위해 우리는 두 물체의 질량과 거리를 파악하고
뉴턴의 만유인력법칙에 대해 강의에서 말하죠.
(기억나죠? Force(gravity) = (G x M1 x M2) / r^2 공식)
그리고 이걸 통해 특정 높이에서 놓아버린 물체가 땅(지구)을 향해
어떻게 떨어지는지, 그리고 얼마나 빨리 떨어지는지 측정할 수 있어요.
하지만 현대물리에선 gravity라는 개념은 force라고 보는게 정확하지 않다고 판단하고 있어요.
왜냐면 근본적으로 "왜 질량을 가진 두 물체가 서로를 끌어당기냐?" 라는 질문에 대답을 하지 못해요.
왜 그런지에 대한 대답은 아인슈타인이 했는데
그는 질량을 가진 물체는 주변의 시간과 공간을 왜곡한다고 말을 했어요.
쉽게 말하면, 물체가 질량을 가짐으로써 주변의 시공간을, 질량의 중심을 향해 휘게 하기 때문에
주변의 다른 물체들이 그쪽으로 쏠리게 되는거지,
두 물체가 서로를 끌어당긴다는 말은 정확하지 않다 라고 얘기를 해요.
여기서 순수하게 질량을 가진 물체가 주변 시공간을 얼마나 크게 왜곡시키는지 얘기하는게 gravitational field 라고 볼 수 있어요.
학생이 물어본 gravitational force와 field의 차이를 보자면
force는 뉴턴이 말한대로 두 물체가 서로에게 어떻게 상호작용을 하는지 얘기하는거라면
field는 아인슈타인이 말한대로 한 물체가 얼마나 자신 주변의 시공간을 휘게 하는지 얘기하는거라 생각하면 돼요.
하지만 이렇게까지 설명을 하기 시작하면
물리학을 처음 배우는 학생들에게 너무 어려워지기 시작하니
앞서 말한대로,
우린 지금 현재 force라는 개념을 더 잘 이해하기 위해 뉴턴의 중력법칙을 잠깐 인용하고
gravitational force가 어떻게 적용되고 계산하는지 대해 집중하는거에요.
정말 중력에 대해 정확하고 자세히 알고 싶으면
조금 더 난이도 높은 물리 수업을 들으면서 자세히 배울 수 있어요!
이해가 됐나요? 열공하시고 혹시 또 질문이 생기면 게시판에서 만나요! :D