질량이 없어도 에너지나 위상학적 결함 등에 의해 중력 효과가 나타날 수 있으며, 공간과 거리는 질량 유무와 관계없이 존재한다. 아인슈타인은 질량과 에너지로 인해 4차원 시공간이 휘어지는 현상을 중력으로 정의했다. 여기서 질량뿐만 아니라 에너지도 시공간을 휘게 만든다. 최근 연구에 따르면 우주의 위상학적 결함 등 질량이 없는 상태에서도 중력과 유사한 휨 효과가 나타날 수 있다는 가설이 제기되기도 했다. 빛(광자)은 정지 질량이 없지만, 질량과 에너지가 만드는 휘어진 시공간을 따라 이동하면서 중력에 의해 휘어진다. 공간과 거리, 독립적 존재, 공간은 물질이나 질량이 없어도 기하학적·양자역학적으로 존재할 수 있다. 거리, 공간 안에서 두 점 사이의 간격이 곧 거리이므로, 질량이 없다고 해서 공간이나 거리가 사라지는 것은 아니다. 설령 중력 자체가 존재하지 않는다 해도, 공간과 거리의 개념은 여전히 완벽하게 유지된다. 공간은 우리 우주의 배경이 되는 ‘용기’ 또는 구조이다. 거리는 단순히 그 용기 내의 두 지점 사이의 측정값일 뿐이다. 거리가 존재하기 위해 중력이나 질량이 필요하지 않다. 평평한 시공간, 물리학에서 중력이 전혀 없는 우주는 알베르트 아인슈타인의 특수 상대성 이론으로 설명된다. 중력이 없으면 시공간은 휘어지지 않고 완전히 평평해진다, 민코프스키 시공간. 하지만 거리와 시간은 여전히 완벽하게 기능한다. 중력이 없으면 실제로 무엇이 달라질까? 우주 구조의 부재, 중력이 없으면 물질은 스스로 뭉칠 수 없다. 별, 행성, 은하가 결코 형성되지 않아, 우주는 떠다니는 입자들로 이루어진 균일한 수프 상태가 될 것이다. 고정된 궤도의 부재, 물체들은 일정한 속도로 오직 완벽한 직선만을 따라 움직일 것이다. 어떤 천체도 다른 천체를 공전하지 않을 것이다. 우주의 팽창, 암흑 에너지의 존재 여부에 따라 공간 자체가 여전히 팽창할 수 있다. 즉, 중력이 작용하지 않더라도 입자 간의 거리는 시간이 지남에 따라 계속 늘어날 것이다. 중력이 없어도 우주 팽...
The fundamental nature of time and mass This collection of short essays explores the deep connections between physics, biology, and human cognition. They examine the fundamental nature of time and mass, arguing that physical changes and energy states define our temporal reality.