전체 글7 왜 에테르 이론은 그렇게 오랫동안 믿어졌을까? 과학사에서 가장 흥미로운 장면 중 하나는, 수십 년 동안 당연하게 받아들여졌던 이론이 한순간에 무너지는 순간입니다.에테르 이론은 그런 사례 중 대표적인 예입니다. 오늘날 우리는 빛이 진공에서도 전파된다는 사실을 알고 있습니다. 그러나 19세기 물리학자들에게 이는 매우 낯선 개념이었습니다. 당시의 물리학적 직관으로는, 파동은 반드시 매질을 통해 전달되어야 한다는 것이 거의 자명한 전제였기 때문입니다. 그렇다면 왜 에테르 이론은 그렇게 오랫동안 설득력을 유지할 수 있었을까요?모든 파동에는 매질이 필요하다는 직관19세기까지 인간이 경험한 대부분의 파동은 매질을 필요로 했습니다.소리는 공기를 통해 전달됩니다.물결은 물이라는 매질 위에서 발생합니다.줄의 진동 역시 물질적 매체를 필요로 합니다.이러한 경험적 사실은.. 2026. 2. 13. 틀렸다고 판명난 과학 이론의 역사 과학은 완전한 진리를 선언하는 체계가 아닙니다. 오히려 과학의 본질은 스스로를 의심하고 수정하는 과정에 가깝습니다.한 시대의 정설이었던 이론이 다음 세대에는 폐기되거나 수정되는 일은 과학사에서 반복적으로 등장합니다. 흥미로운 점은, 그 이론들이 단순한 오해가 아니라 당시로서는 매우 합리적이고 설득력 있는 설명이었다는 사실입니다. 이번 글에서는 역사 속에서 한때는 확고한 진리로 받아들여졌지만 결국 틀렸다고 판명된 대표적인 과학 이론들을 살펴보며, 과학이 어떻게 발전해 왔는지를 정리해 보겠습니다.틀렸다고 판명난 과학이론 개요 틀렸다고 판명난 과학 이론은 과학 발전의 필수적 단계입니다. 정의: 이러한 이론은 과거 합의된 과학적 설명으로, 실증적 증거 축적으로 대체된 것입니다. 예를 들어, 플로지스톤 이론은 1.. 2026. 2. 12. 우주의 초기 조건이란 무엇일까? 우주의 초기 조건 문제는 “왜 우리의 우주가 지금과 같은 특수한 상태에서 시작했는가”를 묻는, 현대 우주론·통계물리·철학이 만나는 핵심 난제입니다. 특히 빅뱅 직후 우주가 왜 그렇게 낮은 엔트로피(높은 질서)의 매우 특별한 상태였는지, 그리고 그러한 초기 조건이 시간의 방향(시간의 화살)과 어떤 관련이 있는지가 논의의 중심에 있습니다. 우주의 초기 조건 개요 우주론에서 “초기 조건”이란, 우주가 매우 이른 시점(통상 빅뱅 직후, 혹은 플랑크 시간 이후)에서 가지고 있었던 밀도, 온도, 곡률, 요동등의 상태를 의미합니다. 이 초기 상태가 주어지면 아인슈타인 방정식과 입자물리 법칙에 따라 이후 우주의 진화(은하 형성, 우주 팽창 등)가 원칙적으로 결정됩니다. “우주의 초기 조건 문제”란, 관측되는 우주의 균.. 2026. 2. 9. 빅뱅은 시간의 시작 이었을까 우주의 기원을 설명하는 대표적인 이론인 빅뱅 이론은 흔히 “모든 것의 시작”, 나아가 “시간 자체의 시작”으로 이해되곤 합니다. 실제로 교과서나 대중 과학서에서는 빅뱅을 우주가 탄생한 순간으로 표현하는 경우가 많습니다. 그러나 현대 물리학과 우주론의 관점에서 이 질문은 단순히 “맞다/틀리다”로 답할 수 없는 매우 복합적인 문제입니다.빅뱅 = 시간의 시작 빅뱅이 시간의 시작이라는 주장은 주로 다음과 같은 논리에서 출발합니다.우주는 과거로 거슬러 올라갈수록 더 작고, 더 뜨거웠음약 138억 년 전, 밀도와 온도가 무한대에 가까워지는 상태에 도달이 지점을 “우주의 시작”으로 정의이 설명은 일반상대성이론에 기반한 고전적 우주론에서는 상당히 설득력이 있습니다. 그러나 이 해석에는 중요한 전제가 하나 존재합니다. .. 2026. 2. 6. 우주의 시작과 시간의 방향, 시간은 왜 ‘처음부터’ 한쪽으로만 흘렀을까 우주는 약 138억 년 전, 극도로 뜨겁고 밀도가 높은 상태에서 시작해 현재까지 팽창해 온 것으로 이해되고 있으며, 이를 설명하는 대표 이론이 빅뱅 모형입니다. 시간의 방향성(시간의 화살)은 이러한 우주의 팽창과 더불어 엔트로피 증가, 즉 열역학 제2법칙과 밀접하게 연관되어 있다고 논의됩니다. 우주의 시작과 시간의 방향 개요 “우주의 시작과 시간의 방향”은 크게 두 가지 질문으로 나눌 수 있습니다.우주는 언제, 어떻게 시작했는가(빅뱅과 초기 우주)왜 시간은 과거에서 미래로만 흐르는가(시간의 화살과 엔트로피)오늘날 관측 우주의 기원에 대해서는 빅뱅 이론이 표준적 설명으로 받아들여지고 있으며, 초기 약 10⁻⁴³초(플랑크 시간) 이전의 물리 상태는 아직 이론적으로도 완전히 규명되지 않았습니다. 한편, 시간의.. 2026. 2. 5. 엔트로피는 시간을 설명할 수 있을까 엔트로피는 시간의 ‘방향’을 설명할 수 있는 가장 유력한 물리적 개념으로 평가되지만, 시간 자체의 존재를 완전히 설명한다고 보기는 어렵습니다. 열역학 제2법칙이 말하는 “엔트로피 증가는 되돌릴 수 없는 변화의 방향”을 제공하고 있어, 오늘날 시간의 화살(arrow of time)을 논할 때 사실상 표준 언어로 사용됩니다.엔트로피 개요 엔트로피는 흔히 ‘무질서도’ 또는 ‘가능한 미시 상태의 수를 나타내는 지표’로 정의되며, 통계역학적으로는 볼츠만 공식 \(S = k \ln W\)로 표현됩니다. 여기서 \(S\)는 엔트로피, \(k\)는 볼츠만 상수, \(W\)는 거시 상태에 대응하는 미시 상태의 수입니다.열역학 제2법칙에 따르면, 고립계에서 엔트로피는 감소하지 않고 같거나 증가하며, 이는 자연 과정이 자발.. 2026. 2. 3. 이전 1 2 다음
