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블랙홀의 중심에서 물질은 질량을 잃고 에너지가 된다.  질량이나 에너지를 가진 물체가 있으면 그 주변의 시공간이 휘어진다. 중력은 질량이 만드는 시공간의 뒤틀림이며, 그 근원은 에너지와 운동량이다. 질량은 그 에너지를 측정하는 하나의 척도일 뿐, 본질은 에너지에 의한 시공간의 기하학적 변형이다. 이 주변의 다른 물체나 빛은 이 휘어진 시공간을 따라 이동할 뿐이며, 우리 눈에는 이것이 힘(중력)에 의해 곡선으로 움직이는 것처럼 보이지만, 중력은 공간 자체가 휘어져 있는 것이므로, 질량이 없는 빛조차도 이 경로를 따라 운동한다. 중력은 힘이 아니라 시공간의 뒤틀림(기하학적 곡률)이고 질량보다 에너지-운동량과의 관계(relativistic energy-momentum relation, E^2 = (pc)^2 + (m_0c^2)^2)이다. 일반 상대성 이론의 핵심인 아인슈타인 필드 방정식(Einstein Field Equations)에 따르면, 중력을 만들어내는 근원은 단순히 정지된 질량만이 아니다. 에너지 밀도, 운동량, 압력, 응력을 모두 포함하는 응력-에너지 텐서(Stress-Energy Tensor)가 시공간의 뒤틀림을 유발하는 근원이다. 따라서 질량이 없더라도 높은 에너지를 가진 상태(고속으로 운동하는 입자, 빛, 압력 등)라면 주변에 중력 현상이 발생한다. 중력은 질량에 비례한다기보다, 에너지 및 운동량에 비례(시공간 왜곡의 원인)한다. 더 정확하게는 시공간을 휘게 하는 에너지 밀도와 운동량에 비례한다. 질량이 매우 클 때 시공간이 심하게 왜곡되지만, 이는 질량이 곧 막대한 에너지-질량 텐서의 성분이기 때문이다.  블랙홀은 단순히 무거운 덩어리라기 보기보다 극단적으로 응축된 에너지의 결합체다. 블랙홀과 에너지, 그리고 시공간의 왜곡의 관점에서 블랙홀이 형성될 때 엄청난 질량이 한 점(특이점)으로 모인다는 것은, 그 좁은 공간에 상상할 수 없을 만큼의 에너지가 집중된다는 뜻이다. 블랙홀에서는 운동량(에너지가 이동하는 흐름), 에너지 밀도(질량...

모든 물리적 변화의 속도가 중력에 의해 변한다면, 그것이 곧 시간의 변화다. 물리적으론 상태 변화가 시간이다.  시간을 '독립적이고 절대적인 실체'로 본다면, 중력에 의한 변화는 단지 물질의 에너지 상태가 변하는 현상일 뿐이다. 그러나 시간이 물질의 붕괴(Decay)나 진동에 기반하고 모든 물리적 변화의 속도가 중력에 의해 변한다면, 그것이 곧 시간의 변화다. 물리적으론 상태 변화가 시간이다. 위성에 탑재된 원자시계는 지구 중력에 의한 위치 에너지가 약하기 때문에 지상의 시계 보다 빠르다. 이때 사용하는 원자시계의 종류가 달라도 원자의 고유한 진동수를 기준으로 하기에 중력에 의한 시간 보정값은 동일하게 적용된다. 현대 물리학에서 시간은 공간과 분리될 수 없는 4차원의 한 축이다. 중력이 공간을 휘게 하면 그 공간 안에서 일어나는 모든 사건의 '간격(Interval)'이 변하게 되는데, 이 간격의 변화를 '시간 지연(Time Dilation)'이라고 한다. 만약 중력이 특정 물질의 반응에만 영향을 준다면 그것은 단순한 '물리적 방해'겠지만, 중력은 공간의 기하학적 구조 자체를 왜곡한다. 질량(mass)이 없는 빛도 중력이 공간 자체를 왜곡시키기 때문에 휘어진 공간을 따라 진동하며 움직인다. 빛이 움직이는 공간이 시공간이다.  모든 에너지는 중력에 똑같이 반응한다. 중력장 내에서는 시공간 곡률이 물질의 에너지 상태를 변화시킨다. 질량이 있는 물체가 시공간 곡률 내에 놓이게 되면, 물체가 가진 에너지의 총량과 분포에 영향을 미치에 되어 위치 에너지 차이로 인해 물체의 에너지(potential energy)가 변한다. 에너지 상태 변화는 질량-에너지 변화를 의미하며, 이는 중력에 의한 붕괴 경로나 속도에 영향을 준다. 이는 질량과 에너지는 등가이며(mass-energy equivalence, E=mc^2), 중력장 내에서의 시공간 곡률이 물질의 에너지 상태를 변화시키기 때문이다. 물체가 서로 가까워지면 중력장 ...

우주가 팽창함에 따라 암흑 에너지의 총량도 증가하므로 암흑 에너지는 우주 전체에 균일하게 분포하며, 시간이 지나도 우주 팽창에 의해 희석되지 않고 그 밀도가 일정하게 유지된다. 공간은 빛이 지나간 자리에서 시작된다. 빛은 에너지를 달리하며 여러 색으로 나뉘었다가 다시 합쳐지며 공간을 지난다. 빛이 시작된 자리가 움직이며 빛은 붉게도 푸르게도 바뀌어 간다. 적색편이(Redshift)는 관측자로부터 멀어지는 천체에서 방출되는 빛의 파장이 길어져서 가시광선 영역의 붉은색 쪽으로 치우치는 현상을 말한다. 별의 빛을 분해하면 특정 원소가 흡수하는 검은 선이 나타난다. 이 선의 위치는 실험으로 이미 알려져 있는데, 멀어지는 천체에서는 이 선들이 빨간색 쪽으로 밀려나있다. 파장이 변한다. 국소적으로 빛이 강한 중력장, 블랙 홀 주변을 빠져나오면서 에너지를 잃고 파장이 길어지며 적색편이 현상이 나타나기도 하지만, 우주론적으론 거의 모든 외부 은하가 관측자로부터 멀어지고 우주 자체가 팽창함에 따라 그 공간을 지나는 빛의 파장이 함께 늘어난다. 적색편이 값이 클수록 그 천체는 관측자로부터 더 빨리 멀어지고 있음을 의미한다. 공간이 팽창하여 은하 사이의 거리가 멀어진다. 거리가 멀어지니 그 사이에 새로운 공간이 더 생긴다. 멀리 있는 은하일수록 그 사이에 있는 모든 공간 마디마디가 동시에 늘어나기 때문에, 최종적으로 합산된 후퇴 속도는 거리에 비례해서 커지게 된다. 은하가 멀리 있을수록 더 빨리 멀어지는 이유는 은하 사이에 '팽창하는 공간'이 더 많이 쌓여 있는 공간 팽창의 누적 효과로 인한 기하학적 가속 때문이다. 적색편이는 '거리'와 '후퇴 속도'를 동시에 드러낸다. 은하에서 오는 빛의 적색편이를 측정함으로써 그 은하가 관측자로부터 얼마나 빠르게 후퇴하고 있는지 그 후퇴 속도가 산출 된다. 이는 빛의 파장이 늘어나면서 발생하는 물리적 현상이므로, 초신성의 밝기와 무관하게 측정되는 고정된 값이다.  빛은 요동하며 일정한 속도로 공간적으...

패턴 인식에서 예측으로 넘어가는 인지능력 발달과정에서 공통의 윤리가 형성된다. 인류는 공동체 삶 속에서 집단적으로 서로의 행동에 따른 결과를 관찰하고, 그 영향을 공유해 왔다. 패턴인식 과정에서 행위의 타당성이 검증되었고, 패턴은 공동체 구성원에게 허용되는 행동, 바람직한 행동, 유해한 행동 등에 대한 판단의 틀이 되었다. 패턴인식을 통해 행위의 타당성을 판단할 수 있게 되고 경험이 축적되자 인류는 공동체 구성원의 행동을 직관적으로 식별하고 모방함으로써 윤리의식을 형성하고 내면화해 왔다. 우리의 뇌는 패턴인식에 적합하게 연결되며, 학습된 규칙성을 토대로 앞으로 일어날 일을 예측할 수 있다. 우리는 패턴인식과 예측 과정 속에서 언어를 배우고 서로를 이해하며, 심지어 미래 날씨를 예측한다. 그러나 예측이 언제나 맞는 것은 아니어서 예측을 정확하게 하기 위해서는 인과관계에 대한 반복된 학습이 필요하다.  패턴인식은 어떤 현상의 규칙성, 구조 또는 추세를 찾아내는 인지과정이다. 인간은 패턴인식에 뛰어나며, 이를 통해 복잡한 세상을 이해할 수 있다. 패턴인식 과정을 통해 인류는 분석적 사고가 가능하고, 현상들의 세세한 내용을 분류, 특이점을 찾고, 데이터에 기반한 의사 결정을 내릴 수 있다.  다른 한편으로 예측은 인식된 패턴을 기반으로 한다. 예를 들어, 날씨의 경우 대기 데이터의 패턴을 인식하여 미래 상황을 예측한다. 규칙성을 더 잘 찾고 패턴을 더 잘 해석할수록 예측의 신뢰도가 높아진다. 이러한 사례는 수렵활동과 농사계획에 이르기까지 쉽게 찾아볼 수 있다. 어떤 결정을 내려야 할때 우리는 환경의 가변성, 잠재적 이상 징후, 과거 경험, 앞뒤 맥락 등 다양한 요소를 고려하여 예측의 타당성을 평가하고 지속적으로 검증한다. 이렇게 규칙성 찾기 노력을 통해 윤리의식이 형성되었다. 그리고 공유된 공동체의 문화적 규범과 가치는 패턴인식과 예측에서 발현된 윤리의식에 다시 영향을 미친다. 그러나 예측이 미래를 결정하는 것은 아니다. 패턴에 대한 우리의 이해도가 ...

인지능력은 인류가 식량을 구하거나 위험을 회피하는 등 생존을 위한 경험을 반복하면서 발달했다. 이후 서로 소통하고 정보를 공유하며 축적된 집단 지성을 활용하는 방향으로 감각지각 sensory perception 능력이 진화했다. 별보기나 수렵 채집과 같은 행동은 인지 능력과 문화 활동 발달에 영향을 미쳤다. 특히 별자리 관찰은 길을 찾고 시간을 관리하는 데 도움이 되었으며, 인류는 자연 속에서 패턴을 인식하고—무질서해 보이는 현상을 보고 규칙을 찾는다— 미래의 모습을 예측할 수 있게 되었다. 별자리 관찰을 통한 패턴 인식 노력은 인간 두뇌의 추상적 사고 능력을 발달시켜 수학과 철학 같은 더 복잡한 형태의 사고로 이어지는 데 중요한 역할을 했다. 초기 인류 사회는 구전 전통에 의존하여 다음 세대에게 지식을 전달했지만 기억의 한계를 극복하기 위해 보다 신뢰할 수 있는 도구를 이용하기 시작했다. 지식 전달 도구는 쐐기문자, 상형문자와 같은 기호에서 시작하여 구전보다 더 상세한 정보를 기록하고 오랫동안 보전할 수 있는 문자 체계로 발전하게 되었다. 문자로 지식, 법률, 역사, 이야기를 기록함으로써 개개인의 기억에 의존하기보다 집단 기억을 강화하고 문화를 더욱 체계적으로 보전할 수 있게 되었다. 복잡한 언어 체계가 생기기 전에는 예술이 의사소통과 표현의 한 형태였다. 동굴 벽화는 사냥, 종교에 대한 정보나 신념을 공유한 좋은 사례이다. 벽화와 같은 초기 형태의 시각적 소통방식은 기호를 이용한 구체적인 정보 전달방식으로 변화했고 문자와 발음기호인 자모로 발전하여, 더욱 추상화된 사고와 의사소통이 가능해졌다.  불완전한 기억으로 인해 상상력이 발현되기도 했다. 정보나 이야기를 전파할 때마다 해석이 가미되고, 예측되는 행동의 당위성이나 도덕적 교훈을 가르치거나, 이야기를 더욱 매력적으로 만들어 사회적 결속력과 공감을 강화할 수 있었다. 이렇게 형성된 문화는 자연스럽게 공동체 구성원들에게 무엇을 기억하고 잊을지 규정하는 기능으로 작용했다.  감각 기관으로부터 ...

꿈꾸는 일들은 미래가 된다.  시간에 사로잡힌 우리가 지나간 것은 과거가 되고 꿈꾸는 일들은 미래가 된다. 시간은 이렇게 우리 삶 속의 차원이 되었다. 현재는 과거에서 의미를 찾고 예측하듯 꿈꾸는 미래를 꾸며간다.  우리는 현재에 있지만 내면 기억, 공동체 담화, 상호 공감, 전례의식을 통해 과거를 체험한다. 체험은 단순한 역사 알기를 넘어 과거와 연결하고 이해하며 그때를 느껴보는 행위이다.  미래를 향한 꿈은 우리에게 잠재된 유산이다. 우리는 현재에 머물며 이야기를 만들고 우리가 원하는 미래를 설계한다. 다양한 미래를 상상하고, 긍정의 희망은 밝게 부정의 두려움은 어둡게, 색칠하듯 우리는 변화에 대한 적응력과 회복력을 키운다. 불확실성과 도전에 대처하며 오늘한 선택이 내일 어떤 결과를 가져올지 고민하는 동안 우리가 꿈꾸는 미래는 현실이 된다.  과거, 현재, 미래의 시간 차원은 체험과 상상을 통해 서로 연결된다. 과거에 대한 이해는 미래에 대한 기대에 영향을 미치고, 미래에 대한 희망과 두려움은 과거를 체험하는 태도에 영향을 미친다. 이렇게 우리는 현재를 온전히 내 것으로 받아들인다. 과거는 맥락과 근거를 제공하고, 미래는 방향과 목적을 제시한다. 과거로부터 배우고, 오래된 반복에서 벗어나 통제할 수 있는 불확실성과 한계속에서 우리는 미래를 준비한다. '과거 체험과 미래 상상'은 생존 본능에서 기인한 인간의 근본이다. 그것은 우리의 현세적 존재를 인식하여 지난날을 체험하고 앞날을 꿈꾸는 일이다. 체험과 상상, 성찰과 투영이 끊임없이 서로에게 영향을 주고받는 과정에서 우리는 시간의 복잡성을 헤쳐나가며 현재를 산다.