HHH의 천문학 이야기

은하단 간 중력 잔향의 개념적 정의와 형성 가능성 중력 잔향(gravitational echo)은 전통적인 중력파 연구에서 주로 블랙홀 병합 이후 발생하는 잔류 파동 패턴을 가리키지만, 은하단 규모의 거시적 구조에서는 보다 장주기적이고 저주파 영역에 속하는 중력 잔향이 가능할 것으로 추정된다. 이 개념은 은하단과 은하단 사이의 상호 중력 작용이 단순한 파동 전달을 넘어, 거대 질량 분포 변화에 의해 시공간의 곡률이 특정 패턴을 ‘메모리’처럼 보존하고, 이후 재방출되는 현상을 의미한다. 이러한 잔향은 물리적으로 ‘중력 메모리 효과(gravitational memory effect)’와 유사하지만, 훨씬 더 장거리·장시간 규모에서 일어나며, 광학 및 전파 관측에서 직접적으로 검출하기 어려운 특징을 갖는다. ..

천문학 2025. 8. 11. 15:43

암흑물질 이방성의 근원과 고차원 진동의 가설적 연결 고리 암흑물질 분포의 이방성은 단순히 “한쪽 방향으로 조금 더 많이 몰려 있는 현상”이라는 개념 이상을 내포한다. 관측적으로는 은하단의 대규모 구조에서 특정 방향성 패턴이 검출되고, 은하 회전 곡선이나 중력렌즈 효과에서도 미묘한 비대칭이 보고된다. 그러나 이런 현상이 우연한 밀도 요동이나 지역적 환경에 의해 발생했다고 설명하기에는, 패턴의 공간적 규모와 정합성이 지나치게 크다. 특히 수억 광년 규모로 이어지는 필라멘트나 보이드 경계에서 관측되는 이방성은, 초기 우주 인플레이션 단계에서 이미 특정한 ‘방향성의 씨앗’이 심어졌음을 시사한다. 여기서 고차원 시공간 진동 모드(higher-dimensional oscillatory modes)의 개념이 등장한다..

천문학 2025. 8. 11. 08:01

초고차원 시공간과 자기대칭성 개념의 확장 물리학에서 ‘자기대칭성(self-symmetry)’이란 특정한 변환을 가하더라도 물리 법칙이 변하지 않는 성질을 의미한다. 3차원 공간과 1차원 시간으로 구성된 고전적 시공간에서는 이러한 대칭성이 주로 회전, 병진, 반사와 같은 공간적 변환이나, CPT 변환과 같은 양자장론적 연산에 의해 규정된다. 그러나 5차원 이상의 시공간을 고려하면, 대칭성의 개념 자체가 확장되어야 한다. 이는 단순히 물리 법칙이 ‘같아 보인다’는 차원이 아니라, 추가 차원들에 대한 물리적 해석과 위상적 제약 조건이 함께 작동하는 복합적인 구조를 형성한다. 예를 들어, 5차원 시공간에서는 네 개의 공간축과 하나의 시간축뿐 아니라, 특정 상황에서 시간 축이 2개 이상 존재하는 비유클리드적 형태..

천문학 2025. 8. 11. 00:54

다중 우주와 정보 교환의 전제 조건 다중 우주(multiverse) 가설은 현대 물리학과 우주론에서 여전히 논쟁적인 주제이지만, 만약 다중 우주가 존재한다면 그들 간의 ‘정보 교환’ 가능성은 인류의 지적 탐구에 있어 극도로 도전적인 영역이 된다. 다중 우주 간 통신을 논하려면, 먼저 ‘정보’라는 개념을 물리학적으로 정의해야 한다. 정보는 단순한 데이터의 나열이 아니라, 에너지와 물질 상태의 배치를 통해 실체화되는 질서이다. 따라서 다중 우주 간의 정보 교환 가능성을 판단하려면, 두 가지 전제가 필요하다. 첫째, 각 우주는 독립된 물리 상수와 법칙을 가질 수 있지만, 최소한 일부 기본적인 수학적 구조나 정보 보존 원리를 공유해야 한다. 이는 서로 다른 우주가 전혀 다른 언어를 쓰더라도, 최소한 논리와 수학..

천문학 2025. 8. 10. 22:47

우주 대구조의 비정상적 패턴과 정보이론적 해석 우주의 거대 구조(Large-Scale Structure)는 은하 필라멘트, 초은하단, 공허(보이드)와 같은 복잡한 3차원 네트워크로 구성되어 있다. 이 거대 네트워크는 일반적으로 초기 우주에서의 양자 요동과 인플레이션, 그리고 중력에 의해 형성된 자연스러운 결과물로 설명된다. 그러나 최근 일부 연구와 비공식적 분석에서는 이러한 구조의 특정 구간에서 통계적으로 의미 있는 ‘정렬 패턴’이 관측될 가능성이 제기되고 있다. 이를 정보이론의 관점에서 보면, 해당 패턴은 무작위적 엔트로피 분포에서 벗어난 저(低) 엔트로피 국소 영역의 존재를 암시한다. 자연적인 중력 진화 과정에서도 국소 밀도 증가는 발생하지만, 일정 규모 이상의 패턴 일관성, 특히 프랙탈 차원 수의 ..

천문학 2025. 8. 10. 20:39

프랙탈과 정보 은폐의 개념적 접점 프랙탈(fractal)은 자기유사성(self-similarity)을 핵심으로 하는 기하학적 구조로, 작은 부분이 전체와 유사한 패턴을 반복적으로 나타내는 특징을 지닌다. 수학적 프랙탈은 단순한 시각적 미학을 넘어, 정보 압축과 복잡성 생성이라는 측면에서 중요한 함의를 가진다. 이때 ‘정보 압축’은 단순히 데이터 양을 줄이는 기술적 의미를 넘어, 정보 자체를 다중 계층 구조 속에 분산시켜 해석을 어렵게 만드는 특성을 내포한다. 이는 곧 고도로 발달한 문명이 의도적으로 자신의 존재나 활동을 은폐하려 할 때 유용하게 적용할 수 있는 전략이 된다.우주론적 관점에서, 은하의 대규모 구조·성간 매질·중성미자 플럭스와 같은 거대 스케일의 물리적 패턴이 프랙탈 성질을 가질 수 있다는 ..

천문학 2025. 8. 10. 18:07

정보 엔트로피와 ‘최소 영역’의 정의 우주의 물리학에서 정보 엔트로피(Information Entropy)는 계(system)가 가질 수 있는 가능한 상태의 불확실성을 정량화하는 개념으로, 클로드 섀넌의 정보 이론에서 출발하여 현대 우주론과 양자물리학에까지 확장되었다. 대부분의 자연적 과정에서 엔트로피는 증가하는 경향이 있으며, 이는 열역학 제2법칙의 통계적 표현이다. 그러나, 우주 전역을 관찰하면 국소적으로 엔트로피가 비정상적으로 낮은 영역이 존재할 수 있다. 이러한 영역은 통상적인 열평형 상태로부터 벗어나 있으며, 고도의 질서와 구조적 규칙성이 관측될 수 있다. ‘정보 엔트로피 최소 영역’이란, 공간·시간적으로 국소화된 한정된 구역에서 정보의 불확실성이 극도로 낮은 상태를 의미한다. 다시 말해, 가능..

천문학 2025. 8. 10. 15:56

엔트로피와 정보의 우주적 배치 엔트로피는 물리학에서 무질서도의 척도이자, 정보이론에서 정보량의 정량적 표현으로 이해된다. 그러나 우리가 일반적으로 접하는 엔트로피 개념은 주로 미시적 물질 시스템, 예를 들어 열역학적 평형 상태로 수렴하는 기체나 화학 반응과 같은 국소적 영역에 국한된다. 반면, 우주 스케일에서 엔트로피는 시공간 전체에 걸친 에너지 분포, 질량 집중도, 복잡성 수준과 직결되며, 그 변화는 은하 규모의 진화 과정과 고등 문명의 행동 양식에까지 영향을 미칠 수 있다. 특히, 우주 공간에서 엔트로피의 분포는 균질하지 않으며, 은하단의 중력 퍼텐셜 우물이나 거대 공허 영역(코스믹 보이드)에서는 뚜렷한 밀도 차이가 나타난다. 이 차이가 단순히 물리적 우연이 아닌, 장기적인 우주 지능(Universa..

천문학 2025. 8. 10. 05:29