WEBVTT
00:00:00.064 --> 00:00:03.947
우주인들의 사진이나 장면을 보면,
00:00:03.947 --> 00:00:07.430
그곳에는 중력이 없는 것 처럼 보입니다
00:00:07.430 --> 00:00:12.678
모든 것이 한 방향으로 떨어지지 않습니다
사실상 위아래 조차 명확하지 않습니다
00:00:12.678 --> 00:00:14.118
모든것이 둥둥 떠다니죠
00:00:14.118 --> 00:00:16.115
만약 제가 이 벽을 밀면
00:00:16.115 --> 00:00:17.786
저는 이 방향으로 둥둥 떠다니겠죠
00:00:17.786 --> 00:00:25.774
그러니까, 모든 것을 끌어당기는
중력같은 중요한 힘이없어 보입니다
00:00:25.774 --> 00:00:33.019
하지만 의문점은 이 우주인들이 여전히
거대한 몸체와 멀리 떨어져 있지 않다는 겁니다
00:00:33.019 --> 00:00:39.427
사실 우주선은 지구의 표면과
겨우 200마일(320km) 정도 떨어져 있습니다
00:00:39.427 --> 00:00:43.607
따라서 우주선을 그려보면
아마 여기쯤에 있을겁니다
00:00:43.607 --> 00:00:47.560
그리고 두 물체 사이 중력의 힘을 구하는 공식은
00:00:47.560 --> 00:00:56.580
(중력 상수G) x(첫번째 물체의 질량)x
(두번째 물체의 질량) 의 값을
00:00:56.580 --> 00:01:00.400
(두 물체의 거리를 제곱한 값)으로
나눈 것과 같습니다
00:01:00.400 --> 00:01:02.415
우주선이 바로 여기에 있다면
00:01:02.415 --> 00:01:06.133
즉 지구 표면으로부터
몇 백 마일 정도 떨어져 있다면
00:01:06.133 --> 00:01:11.984
'r(두 물체 사이의 거리)'은 크게 다르지 않습니다
지구 표면 위에 있을 때보다 조금 더 크겠죠
00:01:11.984 --> 00:01:17.800
'r'은 지구의 중심으로부터 여러분이 있는 곳까지의
거리를 의미한다는걸 기억하세요
00:01:17.800 --> 00:01:20.453
또는'r'은 물체의 중심과 지구의 중심 사이의
거리입니다
00:01:20.453 --> 00:01:23.453
여기서 지구의 반지름이 대부분의 거리를
차지합니다
00:01:23.453 --> 00:01:25.050
따라서, 제가 만약 지구 표면 위에 있다면,
00:01:25.050 --> 00:01:28.050
또는 지구의 표면으로부터
고작 몇 백마일 정도 떨어져 있다면
00:01:28.050 --> 00:01:33.298
"r"은 크게 바뀌지 않을 것입니다
00:01:33.298 --> 00:01:34.800
이렇게 본다면
00:01:34.800 --> 00:01:40.124
지구로부터 고작 몇 백 마일 떨어진
우주인의 중력은
00:01:40.124 --> 00:01:48.623
지구 표면 위에 있는 사람과
크게 다르지 않다는 것이 명확합니다
00:01:48.623 --> 00:01:51.456
그렇다면 제 질문은 어떻게 되는 걸까요?
00:01:51.456 --> 00:01:58.000
우주에 중력이 반드시 있다면,
사진 속 사람들은 어떡해 떠다닐 수 있을까요?
00:01:58.000 --> 00:02:05.016
답은, 우주에는 중력이 있고
이 사람들은 실제로 떨어지고 있다는 겁니다
00:02:05.016 --> 00:02:09.029
지구와 상대적으로 빠르게
움직이고 있기 떄문에 잊고 있는 것이죠
00:02:09.029 --> 00:02:12.029
제가 무슨 말을 하는지 설명해 드리겠습니다
00:02:12.029 --> 00:02:16.142
제가 만약에
00:02:16.142 --> 00:02:19.318
아프리카에서 무언가를 쏜다고 합시다
00:02:19.318 --> 00:02:26.379
제가 아주 좋은 새총으로 무언가를 45도로
정말 빠르게 던진다고 합시다
00:02:26.379 --> 00:02:29.800
아마도 날라가서 다른 곳을 맞추겠죠
00:02:29.800 --> 00:02:32.369
엄청난 성능의 새총입니다
00:02:32.369 --> 00:02:36.085
방금 몇 천 마일을 날았죠, 적어도 천 마일을요
00:02:36.085 --> 00:02:40.682
조금 더 빠르게, 더 많은 힘을 실으면
00:02:40.682 --> 00:02:45.373
발사체가 조금 더 빠르고, 멀리 날아가겠죠
00:02:45.373 --> 00:02:47.091
하지만 결국 지구로 떨어질 겁니다
00:02:47.091 --> 00:02:49.691
발사체를 조금 더 빠르게 날아가도록 하죠
00:02:49.691 --> 00:02:52.385
그러나 결국은 지구에 떨어집니다
00:02:52.385 --> 00:02:58.097
발사체를 더 빠르게 날려봅시다
그러나 아직도 지구에 떨어지겠죠
00:02:58.097 --> 00:02:59.788
여러분은 뭔가를 알아차릴 수 있을 거예요
00:02:59.788 --> 00:03:01.200
더 더 빨리 날아가게 합시다
00:03:01.200 --> 00:03:06.363
더 빠르게 하면, 결국 지구에 떨어집니다
이것보다 더 빠른 것도 말이죠
00:03:06.363 --> 00:03:14.351
만약 어떤 물체를 보다 더 빠르게 던진다면
물체는 아주 멀리 날아가 지구로 떨어질겁니다
00:03:14.351 --> 00:03:15.698
어떤 일이 일어나는지 보이죠
00:03:15.698 --> 00:03:21.467
매번 더 빠르고, 더 빠르게 발사체를 던지면
더 멀리 멀리 날아갑니다
00:03:21.467 --> 00:03:29.998
발사체가 날아가는 어느 정도의 속력까지는
매번 지구에 떨어지려 할 것입니다
00:03:29.998 --> 00:03:33.438
너무 빨라서 지구를 벗어나죠
00:03:33.438 --> 00:03:40.341
지구 주위를 계속 둥글게 돌 것입니다
그리고 이런 발사체는 궤도 안에 있겠죠
00:03:40.356 --> 00:03:51.644
발사체에 중력이 없다면 발사체는
우주로 곧장 나아가게 된다는 거죠
00:03:51.644 --> 00:04:02.079
하지만 중력이 있기에 끊임없이 지구의 중심을
향해서 당겨지는 것입니다
00:04:02.079 --> 00:04:03.531
설명하기 더 좋은 방법이 있을 것 같네요
00:04:03.533 --> 00:04:08.346
바로 중력이 이 현상을 일으킵니다
우리가 말하는 것이 어느 발사체이든
00:04:08.346 --> 00:04:15.426
발사체는 둥글게 궤도를 돌고
만약 충분히 빠르다면 지구를 계속 돌겠죠
00:04:15.426 --> 00:04:23.068
그리고 우주선처럼 충분히 높이 올라 간다면
공기가 없습니다
00:04:23.068 --> 00:04:27.748
따라서, 눈에 뜰만한 저항이 없습니다
00:04:27.748 --> 00:04:31.469
발사체는 상당히 많은 시간동안 움직일 수 있습니다
00:04:31.469 --> 00:04:37.105
인공위성을 느리게 하는
아주 적은 양의 저항이 있기는 합니다
00:04:37.105 --> 00:04:39.155
적은 양의 공기 저항이 있기 때문이죠
00:04:39.155 --> 00:04:47.345
따라서 수수께끼의 정답은 중력이 있다는 것 입니다
00:04:47.345 --> 00:04:54.115
우주인과 우주선 등 우주에 있는
모든 물체는 떨어지고 있지만
00:04:54.115 --> 00:04:58.802
충분히 빠르게 움직여서 지구를 치지 않는 것입니다
계속해서 지구를 빗나갑니다
00:04:58.802 --> 00:05:01.854
계속 둥글게 둥글게 도는거죠
00:05:01.854 --> 00:05:04.467
하지만 온전히 중력의 영향 아래 있기에
00:05:04.513 --> 00:05:10.698
만약 그들이 속도를 낮춘다면
00:05:10.698 --> 00:05:17.982
여기서 브레이크를 걸면
모두들 지구로 떨어질 것입니다
00:05:17.982 --> 00:05:24.515
3~400마일 정도에서 갑자기 중력이 사라지는건
특별한 일이 아닌거죠
00:05:24.515 --> 00:05:27.818
어느 정도에서 중력의 영향은 계속 존재합니다
00:05:27.818 --> 00:05:35.885
어느 지점에서는 눈에 띄게 적을 수 있지만
몇 백 마일 위로는 반드시 중력이 존재합니다
00:05:35.885 --> 00:05:40.952
궤도를 빠르게 돌아서 계속 떨어지고 있는 거죠
우주선은 절대로 지구와 충돌하지 않습니다
00:05:40.952 --> 00:05:47.882
만약 중력을 체험하고 싶다면
나사가 이 원리를 이용해 만든 '토 나오는 로켓'
00:05:47.882 --> 00:05:51.802
이라는 비행기에사람을 태운 뒤
중력을 체험하게 하죠
00:05:51.802 --> 00:05:59.218
그리고 포물선 운동을 하게 됩니다
여기가 땅이라고 하고 운동을 설명하겠습니다
00:05:59.218 --> 00:06:09.793
비행기는 이륙한 후 자유낙하를 하는 물체나
포물선 운동을 하는 물체와 같아지죠
00:06:09.793 --> 00:06:13.283
따라서 이 비행기를 탄 사람은
자유낙하를 경험하게 됩니다
00:06:13.283 --> 00:06:20.167
만약 여러분이 뛰어내리거나, 번지점프를 하거나
스카이 다이빙을 하거나
00:06:20.167 --> 00:06:25.369
롤러코스터를 탔을 때 꼭대기에서
여러분을 아래로 끌어 당기면서
00:06:25.369 --> 00:06:28.369
배에서 느껴지는 느낌은
자유낙하의 느낌과 비슷합니다
00:06:28.369 --> 00:06:34.286
바로 그 느낌이 우주인들의 느낌과 같습니다,
왜냐하면 계속 자유낙하를 하는 상태이기 때문이죠
00:06:34.286 --> 00:06:40.442
하지만 그 느낌은 깊은 우주에 있거나
알아챌만한 질량을 가진 물체와 가까지 있지 않다면
00:06:40.442 --> 00:06:43.442
그 느낌을 구분할 수 없습니다
00:06:43.442 --> 00:06:50.185
바로 그 느낌이 주변에 중력이 존재하지 않을 때의
느낌과 동일합니다
00:06:50.195 --> 00:06:56.334
이제 조금 알겠나요?
우주선에 앉아 아무런 창문도 없고
00:06:56.334 --> 00:07:01.129
질량을 가진 물체와 가까이 있는지 알 수 없거나
자유 낙하를 하고 있다면
00:07:01.129 --> 00:07:02.679
그들은 궤도에 있거나
00:07:02.679 --> 00:07:10.774
질량을 가진 물체와 아주 멀리 떨어져 있습니다
또는 아주 작은 중력이 존재하죠