지구에 중력이 만들어지는 과정을 보면 태양과 같은 항성이였던 지구가
핵융합과 핵분열을 통해, 수축을 하면서 공간을 집어 당기면서 생겼는데,
그 힘과 정도가 공간 전체에 작용하면서 9.8N이라는 중력의 힘이 만들어진거지.
그 중력장안에 있는 물질의 밀도에 따라서, 부력이 발생하는거야.
수축하면서 공간을 잡아당기게 되는거지.
가령 공간의 크기가 100이라고 가정했을때, 물질이 1/10배로 축소하게 되었을때,
진공의 공간은 90%가 만들어지게 되고, 나머지 10%는 축소된 물질이 공간을 차지하고 있는거야.
그런데 이 진공의 공간에 작용하는 중력의 힘은 축소된 물질의 질량과 밀도에서 결정되는거지.
왜냐면 얼마나 큰 힘으로 수축했느냐에 따라서, 중력의 힘이 결정되기 때문이야.
그래서 질량이 커도 수축한 힘이 낮아서, 중력이 작은 행성이 있고,
질량이 작아도 수축한 힘이 커서, 중력이 큰 행성이 존재하지.
그러면 자유낙하 실험을 통해서 중력 가속도 9.8N으로 관측되는데,
중력 가속도 9.8N을 변경시킬수있을까?
가능해,
자유낙하 실험을 하기 위한 설치된 특수 고압 아크릴 상자인데, 높이는 50m의 높이인데,
이 상자 A에는 물 50%와 공기 50%로 차 있어.
그 물을 가열하는거야. 물이 전부 수증기가 되면서,
A-1 공기 배출구를 통해서 수증기와 공기를 배출하는거야.
수증기가 되어 물이 30% 빠져나가게 되고, 공기가 전부 빠져나가게 되서
수증기만 남게 되는거야. 그때 A-1의 밸브를 잠그고,
식히게 되면 A 상자 안에는 물 20%와 나머지 80%는 진공의 공간이 되는거지.
그러면 물 20%는 지구의 중력에 영향을 받아서,
최저층인 C존(C-Z)에 최저층에 있을꺼고, 80%는 진공이 되는데,
이때 이 특수 상자에서 만들어지는 중력의 힘이 1N이라고 가정하는거야.
그 다음 제일 높은 B존(B-Z)에서 쇠구슬을 자유 낙하하게 되면
물질이 B존에서 부터 중심인 A존까지 갈때는 중력가속도 9.8N + 수증기가 액체가 되면서 수축되어 생긴 중력의 힘이 합쳐져서,
10.8N의 가속도로 물질이 낙하하게 되고,
A를 넘어서 내려가게 되면 9.8N에서 -1N만큼 감소되어. 8.8N의 속도로 내려간다는거지.
왜냐면 중력이라는것은 그 공간의 중심으로 물질이 끌려가기 때문이야.
중력의 힘이 이렇게 A존으로 작용하기 때문에, 수직낙하는 A존 중심에서 해야돼,
A존이 아니라 왼쪽 끝이거나 오른쪽 끝에 두면 중력의 힘이 다르게 작용하고,
물질이 옆으로 이동하면서, 수직 하락이 아니라 궤도를 변경하겠지
정리하자면 자유낙하를 하게 되면 B 존에서 A 존까지 갈때까지는 10.8N의 가속도를 가지며 자유낙하를 하고,
A존 부터 C존까지 갈때에는 8.8N의 가속도를 가지며 자유낙하를 하게 된다는거지.
물론 미세한 차이가 있겠고, 중심이 아니라 왼쪽이나 오른쪽에 두면 상자 안에 만들어진 중력의 힘에 의해서
궤도가 변경되는데, 그 궤도를 변경하는 힘 만큼 중력 가속도를 적게 만들게 되는거야.
이 실험은 자유 낙하 실험에서 9.8의 값만 관측되는데, 그 상자 안에 중력을 만들어서,
중력 가속도가 9.8N이 아닌 다른 값을 가지게 만드는 실험이고,
중력의 실체를 이해하는 실험이라고 할수있지.
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