heegyu/kowiki-sentences huggingface dataset:
치외법권이 국제적으로 가장 널리 인정되는 케이스는 외국 국가수반 및 개인 소지품(belongings)과, 외교관 및 외교관 개인의 소지품(belongings), 외국 영해에 있는 선박이다.
외국인이 외국령에 거주하면서 자신이 상주하고 있는 국가의 영토주권에 따라 시행되는 법률과 규칙을 따르지 않아도 될 권리를 말한다.
특별히 국가간의 협정이 없으면 일반인은 방문중인 나라의 법을 따라야 한다.
국제 기구 직원이나 외교관 등에 한해서 일정 범위의 치외법권이 허용되기도 했다.
간다역은 다음을 가리킨다.
도요다 역()은 일본 도쿄도 히노시에 있는 철도역이다.
동일본 여객철도의 주오 본선(주오 쾌속선) 열차가 정차하는 철도역이다.
도요다 역은 1901년 2월 22일에 개업하였다.
니시하치오지 역()은 일본 도쿄도 하치오지시에 있는 철도역이다.
사가미 호 역()은 일본 가나가와현 사가미하라시 미도리구에 있는 JR 동일본 주오 본선(쾌속)의 철도역이다.
후지노 역()은 일본 가나가와현 사가미하라시 미도리구에 있는 JR 동일본 주오 본선(주오 쾌속선)의 철도역이다.
우에노하라역()은 일본 야마나시현 우에노하라시에 있는 JR 동일본 주오 본선(주오 쾌속선)의 철도역이다.
시오쓰역 또는 시오츠역()은 일본 야마나시현 우에노하라시에 있는 JR 동일본 주오 선(쾌속 및 주오 본선)의 역이다.
야나가와역()은 일본 야마나시현 오쓰키시에 있는 JR 동일본 주오 본선(주오 쾌속선)의 철도역이다.
도리사와역()은 일본 야마나시현 오쓰키시에 있는 JR 동일본 주오 본선(주오 쾌속선)의 철도역이다.
사루하시 역()은 일본 야마나시현 오쓰키시에 있는 JR 동일본 주오 선(쾌속 및 주오 본선)의 역이다.
야나가와역()은 다음을 의미한다.
세의 법칙()은 프랑스 경제학자 장바티스트 세(, 1767~1832)에 의해 제시된 주장으로, 흔히 말하는 “공급은 스스로 수요를 창출한다”()는 말로 요약할 수 있다.
경제전체적으로 봤을 때 일단 공급이 이루어지면 그만큼의 수요가 자연적으로 생겨나므로, 유효수요 부족에 따른 공급과잉이 발생하지 않음을 의미한다.
세는 소비하지 않은 저축도 기업의 투자 재원으로 모두 쓰여, 모든 소득은 생산된 재화와 서비스 구입에 쓰인다고 주장했다.
결과적으로 시장은 언제나 균형상태를 유지한다.
세의 법칙에 의하면 유효수요 부족이 발생하지 않으므로, 고전학파 경제학자들이 주장하는 공급중심의 경제정책을 주장하는 데 있어 중요한 논거가 되었다.
조지 휫필드(, 1714년 12월 16일∼1770년 9월 30일) 또는 조지 휘트필드는 영국의 신학자이자 설교자이다.
18세기 영국 존 웨슬리와 감리교운동을 시작하였고, 칼빈주의 감리교 수장이 되어 그 기틀을 다졌다.
1714년 영국 글로스터에서 태어났다.
영국 옥스퍼드 대학교에서 공부하면서 존 웨슬리의 감리교 운동의 모태인 홀리 클럽 운동에 참여하였다.
성공회 사제가 된 그는 1736년 6월 27일 자신이 세례를 받은 글로스터 교회에서 3년간 사목을 하였다.
복음주의적 감리교 운동과 함께 1739년부터 옥외 설교를 시작했는데, 당시 휫필드는 감성적인 설교로 많은 이들을 그리스도께로 인도하였다.
그는 미국에서도 활동하였는데 교단과 관계 없이 복음 전도에 힘을 썼다.
1740년 2차 미국 방문 시 조지아에 보육원을 설립하고, 순회 설교로 많은 사람들에게 전도하였다.
특히 그의 노스햄프턴 교회(장로교 목사인 조너선 에드워즈 목사가 사목한 개신교회이다.)설교는 미국 개신교 부흥 운동 중 하나인 1차 대각성 운동에 영향을 줄 정도로 영향력이 있었다.
그는 존 웨슬리와 동역 관계였는데, 웨슬리를 '앞으로 죽어서 하나님 나라에 가면 주님 곁에 가까이 있을 사람'이라고 부를 정도로 존경하였다. 하지만 사회문제에 대한 관심은 달라서 존 웨슬리 목사는 노예해방 문제에, 조지 휫필드는 아동복지 문제에 관심이 많았다.
실제로 존 웨슬리는 신자인 윌리엄 윌버포스의 노예해방 운동을 격려하였고, 조지 휫필드는 미국에서의 순회 설교 시 보육원 기금 마련을 위한 설교를 하였다.
미국에서의 대각성 (운동).
휫필드는 보스톤에서 회심하지 않은 목사에 대해서 설교하였다.
또한 서필드에 모인 회중 가운데서도 많은 목회자가 있음을 알고, 그들이 설교하기 전에 반드시 회심할 필요가 있음에 대해 강조했다. 하지만 이런 설교에 대해 큰 논쟁이 벌어졌다.
이런 설교에 대한 조너선 에드워즈는 친절하게 조언을 해 주었는 데, 자칫하면 젊은 사람들이 목사들의 회심여부를 속단할 수 있기 때문이었다.
영국으로 돌아온 후의 사역.
미국에서 돌아온 휫필드는 청중들로부터 외면을 당하면서 힘겨운 시간을 보냈다.
그것은 그가 없는 사이에 웨슬리가 휫필드에 대하여 이단성이 있다고 말한 것이 이유였다.
그것은 웨슬리가 선택교리를 싫어한 것이기 때문이었다.
스코틀랜드에서의 사역.
스코틀랜드에서 휫필드를 초청한 자는 랄프 어스킨과 에벤에셀 어스킨 형제였다.
그 당시 스코틀랜드에는 에벤에셀 어스킨 목사의 설교로 이미 뜨거워져 있었다.
습진(濕疹)은 표피에 생기는 피부염 또는 염증이다.
습진은 지속적인 피부의 상태에 해당되는데, 피부 건조와 반복되는 발진이 이에 포함된다.
이 때에 발적, 부종, 가려움, 건조, 각질, 비늘, 물집, 갈라짐, 분비물, 출혈 등 증상 중 하나 또는 몇 가지의 특징을 보인다.
일시적으로 색깔이 달라보일 수 있는데 이는 손상부위가 치료된 때문이며, 드물게 흉터가 생기기도 한다.
습진은 건선과는 달리 관절의 굴근에서 흔히 발견된다.
습진에는 다음과 같은 종류가 있다.
습진의 한 종류로서 오랜 기간에 걸쳐 세제, 물 등에 접촉함으로써 발생하는 피부염증은 주부습진(主婦濕疹)으로 부른다.
가가와 도요히코(, 1888년 7월 10일 ~ 1960년 4월 23일)은 일본의 장로교 목사이자, 기독교 사회주의자이다.
카가와 도요히코는 고베시에서 고위공직자와 기생사이에서 첩의 아들로 태어났으며, 아버지는 도쿠시마현 상류집안사람이었다.
그가 네 살 때 아버지가 죽고 다섯 살에 어머니가 돌림병으로 죽었다.
다섯 살에 고아가 된 그는 아버지의 고향 도쿠시마에서 할머니의 사랑을 받으며 자랐다.
그리고 첩의 자식이 아버지 없는 본부인의 집에 들어가 의붓 형제들 사이에 얹혀살게 되었다.
12세 되던 해 그는 담장 밑에 쪼그리고 앉아서 따스한 햇볕을 쪼이고 있었다.
그 앞을 북을치며 나팔을 불고 지나가는 전도행렬이 있었다. “예수를 믿으면 당신도 하나님의 자녀가 될 수 있습니다.” 그는 몇 만 볼트에 전압에 감전된 것 같았다.
그는 달려가서 물었다. “나 같은 기생의 자식도, 첩의 아들도 하나님의 아들이 될 수 있습니까?” 그때부터 누군가 자기의 이름을 물으면 “내 이름은 가가와 도요히꼬로 하나님의 아들입니다.
나는 이제 기생의 자식도 아니고, 첩의 아들도 아닌 하나님의 아들이랍니다."
소년 시기에 선교사들의 전도로 성실한 기독교인이 되었다.
하나님을 온 인류의 아버지로 모실 수 있다는 기독교 교리는 아버지의 사랑을 받지 못하고 자란 가가와 소년에게 매력이 있었던 것이다.
중학교 졸업 후 도쿄 대학 진학을 원하는 숙부 모리의 바람과는 달리 미국 장로교 선교부에서 세운 메이지 학원 신학부 예과에 입학했다.
하지만 신학교 2학년 때 결핵에 감염되어 더이상 학교를 다닐 수 없게 되자, 깊은 산골에 들어갔는데 이때 가네자와 교회의 나가오 목사의 보살핌을 받았다.
당시 나가오 목사는 무려 5년이나 유일한 신도인 사모와 자녀 앞에서 설교할 정도로 교회의 양적 성장을 이루지 못했지만, 카가와에게는 그의 진로를 바꾼 스승이었다.
핏덩어리를 토하면 걸레를 가져와서 닦아주고, 같이 밥도 먹는 나가오 목사의 자비로운 성품을 보면서 빈민을 위해서 일하겠다는 다짐을 하게 한 것이다.
건강이 좋아지자 카가와는 미국 남장로교회에서 세운 복음주의 신학교인 고베중앙신학교에 입학했으며, 가난한 사람들에게 복음을 전하는 일에 힘썼다.
결국 과로로 병이 재발한 그에게 병원에서는 3년밖에 살지 못한다고 했지만, 카가와는 여생을 고베빈민촌의 빈민을 위해 살겠다고 생각했다.
그리하여 1960년 별세할 때까지 헌신적으로 빈민촌에서의 전도와 사회참여를 했는데, 당시 그의 설교를 들은 기녀들이 기녀 일을 그만두고 고향으로 돌아가는 일이 많았다고 한다.
흔히 카가와의 경력사항은 빈민들을 위해 봉사한 사회복지활동만 알려져 있지만, 실제로는 일본 농민운동, 프롤레타리아 정당운동, 생활협동조합운동,일본농민조합창설 등의 활발한 기독교 사회주의 운동을 했다.
저서로는 《우애의 경제학》(, 그물코 역간)이 있다.
메데이아()는 그리스 신화에 나오는 마녀이다.
메데아 혹은 메디아라고도 한다.
콜키스왕이자 태양신의 아들인 아이에테스의 딸로, 황금양 신화의 주인공인 프릭소스의 부인 칼키오페와는 배다른 자매지간이며 압시르토스 등을 동생으로 두었다.
태양신 헬리오스의 손녀이며 키르케나 파시파에 등에게는 친조카가 된다.
황금양피를 찾으러 콜키스에 온 영웅 이아손에게 반하게 되었으며, 이아손을 없애려는 아버지의 의도를 알고는 그들이 황금양모를 취하게 큰 도움을 주었다.
메데이아는 이아손과 함께 그리스로 도피를 했는데 자신들을 쫓아오는 아버지에 대항해 동생인 압시르토스를 죽여 콜키스의 배가 시신을 수습하는 동안 먼 바다로 도망칠 수 있었다.
이에 신들이 분노하여 항해가 어렵게 되자 메데이아는 고모인 키르케를 찾아 키르케의 도움으로 신들의 노여움을 잠재웠고, 그제서야 순조로운 귀향을 할 수 있었다.
한편, 메데이아는 지옥의 여신이자 모든 주술과 마술을 총괄하는 여신 헤카테를 숭배하는 마법사이기도 했다.
메데이아는 황금양피를 가져오면 왕위를 넘겨주겠다던 펠리아스가 약속을 지키지 않자, 마술로 그를 속여 솥에 들어가 죽게 만들었다.
이에 이올코스의 백성들이 분노하여 메데이아와 이아손은 아이들을 데리고 코린토스로 피하였는데, 코린토스 왕 크레온의 배려로 편히 지낼 수 있었다.
그런데 그곳에서 이아손이 코린토스의 공주 글라우케와 결혼하게 되었고 이에 분노한 메데이아는 마법을 건 옷을 공주에게 보내 글라우케와 크레온을 죽음으로 몰아넣었고 자신의 아이들 또한 죽게 했다.
그 후, 메데이아는 이아손을 떠나 테세우스의 아버지인 아테네왕 아이게우스 1세와 결혼한다.
테세우스가 찾아오자 그가 아이게우스의 자식임을 알아보고는 독주를 먹여 죽이려다가 실패하고 아들인 메도스와 함께 아테네를 떠난다.(메도스가 아이게우스의 아들이라는 설과 이아손의 아들이라는 설이 있다.)
메데이아는 이후에 고향인 콜키스로 돌아갔는데 그때는 숙부인 페르세스가 아버지 아이에테스를 몰아내고 콜키스를 장악하고 있는 상태였는데 우여곡절 끝에 그를 죽이고 왕위를 되찾았다.
이후 아들 메도스가 콜키스를 메디아라는 이름으로 바꾸고 그곳의 왕이 되었다는 설이 있다.
일설에는 메데이아가 사후에 죽은 자들이 머무르는 축복의 땅인 엘리시온에 들어가 영웅 아킬레우스와 맺어졌다고도 한다.
바리스타() 또는 커피 전문가는 에스프레소 커피를 중심으로 커피에 대한 높은 수준의 경험과 지식을 가지고, 원두 로스팅, 그라인딩, 커피 추출, 라떼 아트 등 전문적으로 커피를 만들어 내 는 일을 하는 사람을 말한다.
라떼 아트()는 라떼 또는 핫초콜릿 등의 음료를 만들 때 표면에 여러 가지 무늬 또는 그림을 만들어 내는 기술을 말한다.
간단한 무늬에서 다양한 그림까지 마시는 사람을 즐겁게 해주기 위한 바리스타의 작품이다.
이탈리아어로 '바 안에서 만드는 사람'이라는 뜻이다.
일부 사설학원이나 직업전문학교에 교육 훈련과정을 이수할 수 있다.
에는 바리스타들이 전문성을 더 겸비하기 위해 로스터(roaster·생두를 볶는 사람)나 커퍼(cupper·커피의 맛과 품질을 평가하는 사람) 업무까지도 한다.
나사의 회전은 다음을 의미한다.
안내 등에 사용되는 색은 ●보라이다.
참고로 신명역 연장이 예정되어있다.
부산-김해경전철 주식회사에서 노선 건설과 30년간의 운영을 맡는다.
대한민국에서 가장 먼저 추진된 경량전철 사업이지만, 지역 주민들 간의 분쟁으로 국무회의 의결 14년 만에 공사가 시작되어, 착공식 몇 개월 후 공사가 본격 시작되었다.
개통은 처음에 2011년 4월로 예정되었으나, 여러 차례 진통 끝에 2011년 8월 30일에 완공 승인이 되었다.
9월 9일부터 9월 16일까지 무료 시승을 하였고, 마침내 2011년 9월 16일 정식 개통하였다.
개통 후 운영 및 유지·보수는 부산교통공사, 김해시의 컨소시엄으로 설립한 자회사가 담당한다.
한편 레일을 콘크리트 바닥에 고정시키는 '체결구'부품이 일부 부식되어 안전성 문제가 제기되고 있다.
이에 경전철 조합은 한국화학시험연구소에 내부식성 테스트를 의뢰했다. 하지만 안전에는 영향을 미치지 않는 것으로 판명되었다.
노선도에서 안내되는 색상은 ● 보라색이다.
환승역이 2곳 설치되나, 서울의 경의선-인천국제공항철도/서울 지하철 1호선/서울 지하철 4호선 서울역과 유사하게 선/후불 교통카드로만 환승 처리가 가능한 소프트 환승 방식이며 환승시 추가요금이 더 붙는 신분당선의 방식이 혼합되어 있다.
1회용 승차권 역시 부산-김해경전철은 기존 부산 도시철도와 완전히 다른 RF토큰 형식이어서 1회용 승차권으로는 환승 처리가 불가능하다.
아래는 1회용 승차권 기준으로, 교통카드 사용시 일반 기준 100원이 할인된다.
1회용 승차권은 대구 도시철도, 광주 도시철도, 대전 도시철도, 동해선에서 사용하는 것과 마찬가지로 회수 후 재사용이 가능한 토큰형 RF식 승차권을 사용하며, 별도의 보증금은 없다.
다만 이 토큰형 승차권은 부산-김해경전철에서만 사용 가능하며, 그 이외의 교통 수단에서는 사용할 수 없다.
또한 부산 도시철도와 동해선 광역전철의 정기승차권은 사용할 수 없다.
부산-김해경전철의 각 역에서는 설치된 승차권 발권기 근처에 있는 무인충전기를 통해 마이비카드, 하나로카드, 캐시비카드, 티머니를 충전할 수 있다.
삼발이식 개찰구가 아닌 플랩식 개찰구가 적용되어 있다.
운임을 내지 않고 개찰구를 지나가게되면 양쪽의 플랩으로 진입을 막는 방식이다.
양쪽으로 입구와 승강장을 출입할 수 있다.
교통카드의 경우 다른 개찰구와 상관없이 패드에 찍게되면 요금이 지불되지만, 토큰형 승차권을 사용할 경우 다른점이 있다.
승차권 자동 발매기에서 토큰형 승차권을 구입한 후, 승강장으로 들어갈 때는 교통카드와 같은 방식으로 패드에 찍고 들어갈 수 있다.
그러나 승강장에서 나갈때는, 승강장으로 들어갈 때와 달리 동전만한 크기의 구멍에 승차권을 집어넣어야 나갈 수 있다.
만약 나갈때 승차권을 교통카드처럼 찍게되면 플랩으로 막아 지나갈 수 없게된다.
운영 및 유지보수 준비용역 입찰.
부산김해경전철㈜가 운영 및 유지보수 준비용역의 입찰을 시작하자 여러 사업자가 응찰하였다.
대표적으로 서울메트로와 부산교통공사가 있으며, 외국 사업자도 다수 검토 중인 것으로 알려졌다.
특히 부산교통공사의 경우 지리적 근접성을 토대로 적극 참여할 계획을 밝혔었다.
경합 끝에, 2009년 12월 21일에 서울메트로가 경전철 운영 사업자로 최종 선정되었으며, 12월 28일에 부산김해경전철㈜와의 관리, 운영위탁, 운영수탁 계약을 체결하였다.
유효 질량(有效質量, )은 결정 안 전자의 겉보기 질량을 말한다.
고체 내의 전자나 정공은 격자상의 많은 원자와 상호작용하고 있기 때문에 이 모든 것을 고려한 물리 법칙을 세우고, 결과를 예측하는 것은 불가능하다.
따라서 수많은 원자로부터의 영향을 근사적으로 접근해야한다.
유효 질량을 이용한 준 고전적 근사 방법은 전자나 정공에 전기장 혹은 자기장이 가해졌을 때의 운동을 기술하는 데 있어 자유 전자에서 성립하는 물리 법칙을 최대한 이용하려는 접근 방법이다.
실제로 격자상의 원자들에 의한 효과는 많은 경우 고체내의 전자가 질량이 무거워지거나 가벼워지는 효과로 근사함으로써 정성적으로도 결과를 예측하기 용이하고, 많은 경우 수치적으로도 정확한 예측을 할 수 있게 된다.
수식적으로 유효 질량은 2차 텐서 형식으로 다음과 같이 정의된다.
여기서 formula_2는 결정운동량이므로 유효 질량은 고체의 구조에 따른 에너지 분산 관계 formula_3의 곡률에 의해서 결정된다.
고체내의 전자의 속도라 할 수 있는 군 속도는 에너지 분산 관계식을 이용해 다음과 같이 구할 수 있다.
전자나 정공에 힘을 가할 수 있는 요소인 전기장과 자기장에 의해 이 군 속도가 어떻게 변하게 되는지 보면, 먼저 전기장에 대해 다음과 같은 식을 전개해볼 수 있다.
자기장에 대해서도 역시 같은 방식으로 운동방정식을 구하게 되면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
으로 나타낼 수 있고 이 둘 모두 다음의 운동방정식을 만족한다.
군속도를 시간에 대해 미분함으로써 뉴턴 방정식에 해당하는 운동방정식을 얻을 수 있고, 여기서 유효 질량에 해당하는 값을 도출해낼 수 있다.
포논(phonon), 또는 음향양자(音響量子)는 응집물질물리학에서 결정 격자의 양자화된 진동을 나타내는 준입자이다.
포논은 고체의 열과 전기 전도도 등에 중요한 역할을 하며, 긴 파장의 포논은 음파를 생성한다.
포논은 계의 고전적 정규 모드()의 양자로 생각할 수 있다.
포논의 개념은 소비에트 연방의 물리학자인 이고리 예브게니예비치 탐이 1930년에 도입하였다. "포논"이라는 단어는 소리를 뜻하는 에서 유래하였고, 소비에트 연방의 물리학자인 야코프 일리치 프렌켈()이 1932년에 고안하였다.
formula_1개의 동일한 입자가 1차원에서 일정한 간격을 두고 배치되어 있다고 하자.
편의상 주기적 경계 조건을 부여하자.
그렇다면 그 해밀토니언은 다음과 같다.
이들은 일반적으로 에르미트 연산자가 아니다.
여기서 formula_7은 포논의 양자화된 파수이다.
주기적 경계 조건에 따라 파수는 다음과 같이 양자화된다.
이 연산자를 이용하여 원래 해밀토니언을 파수 공간에서 다음과 같이 쓸 수 있다.
이 관계식을 포논의 분산 관계라고 한다.
이제 해밀토니언의 에너지 준위가 다음과 같음을 알 수 있다.
이 양자를 포논이라고 한다.
여기서는 주기적 경계 조건을 부여한 1차원 격자를 다뤘지만, 더 높은 차원에서도 유사하게 포논의 존재를 유도할 수 있다.
론타라 문자는 인도네시아 술라웨시섬 남부 지역의 언어인 부기어, 마카사르어, 만다르어를 표기하는 데 쓰이는 문자이다.
부기어를 표기하는 데 가장 많이 쓰였기 때문에 부기 문자라고도 한다.
네덜란드의 인도네시아 식민 지배 시기에 론타라 문자는 대부분 로마자로 대체되었지만 오늘날에도 어느 정도 쓰이고 있다.
론타라라는 이름은 야자나무의 일종을 가리키는 말레이어 단어 ‘’에서 나왔는데, 전통적으로 이 야자나무의 이파리에 론타라 문자로 글을 쓴 데서 비롯했다.
부기어로 론타라 문자는 ‘네모난 글자’라는 뜻의 ‘urupu sulapa eppa’라 부르며 이는 불, 물, 공기, 흙이라는 4원소가 우주를 구성한다는 부기족과 마카사르족의 세계관에 바탕을 둔 이름이다.
론타라 문자는 동남아시아 해양에서 기원후 800년쯤부터 쓰였던 카위 문자의 후손이다.
론타라 문자가 카위 문자에서 직접 나왔는지 아니면 카위 문자의 다른 후손에서 나왔는지는 확실하지 않다.
글자의 모양이 비슷하다는 근거로 론타라 문자가 르장 문자를 모방해 만들어졌다는 가설도 있다.
그러나 론타라 문자의 몇몇 글자는 후대에 뒤늦게 만들어진 것이기 때문에 그 근거는 잘못된 것일 수도 있다.
론타라라는 이름은 론타라 문자로 기록된 부기족의 역사와 족보 같은 문헌들을 가리키기도 한다.
역사적으로 론타라 문자는 그뿐만 아니라 계약서, 무역법, 조약, 지도, 일기장 등 다양한 문서를 적는 데 쓰였다.
이런 문서들은 현대의 책과 비슷한 형태로 만들어지기도 했지만 전통적인 야자잎 문서로 만들어지기도 한다.
이런 형태의 문서도 론타라라고 부른다.
론타라 문서는 길고 가느다란 론타르 잎 조각을 나무 막대에 테이프 레코더처럼 둘둘 말아서 만든다.
론타르 띠를 왼쪽에서 오른쪽으로 풀어 글을 읽을 수 있다.
로마자가 론타라 문자의 쓰임을 대부분 대체하기는 했지만 오늘날에도 부기족과 마카사르족은 어느 정도 론타라 문자를 사용한다.
부기스족의 경우 론타라 문자를 쓰는 곳은 결혼식과 같은 전통 예식이 전부이다.
부기어 전통 문학을 펴내는 데도 론타라 문자가 많이 쓰인다.
마카사르족은 편지나 쪽지 등 개인적인 글을 남기는 데에도 론타라 문자를 사용한다.
론타라 문자에 숙달된 사람들은 ‘쓰기 전문가’라는 뜻인 ‘palontara'’라고 불린다.
론타라 문자는 23개의 자음글자가 있는 아부기다이다.
다른 브라흐미계 문자처럼 론타라 문자의 자음 글자는 기본적으로 모음
/a/를 포함하고 있으며, 기본 자음 글자에 구별 부호를 붙여서 나머지 모음
그러나 론타라 문자에는 모음
삭제 부호인 비라마 또는 음절을 자음으로 끝맺는 다른 부호가 없다.
부기어에 나타나는 성문음 , 음절말 비음 , 자음의 길이는 표기되지 않는다.
따라서 원어민에게조차 중의성이 클 수 있다.
부기족 사람들은 론타라 문자의 이런 불완전함을 이용해 Basa to Bakke'(바케 사람들의 언어)라 불리는 언어 유희와 Elong maliung bttuanna(깊은 뜻이 있는 노래)라는 이름의 수수께끼를 즐긴다.
Basa to Bakke'는 동음이의어를 활용한 말장난처럼 철자가 같지만 의미가 다른 단어들을 이용해 숨겨진 뜻을 지닌 문구를 만드는 놀이이다.
비슷하게 Elong maliung bettuanna는 언뜻 보기에 의미가 없어 보이는 시를 읽고 올바른 발음을 알아내어 해석하는 수수께끼이다.
론타라 문자는 왼쪽에서 오른쪽으로 쓰지만 우경식 서법으로 쓰기도 한다.
우경식 서법은 하루에 한 장씩 적는 옛 부기어 일기장에서 많이 나타난다.
글을 쓰던 사람이 하루치 종이를 다 쓰면 여백을 따라 수직으로 글을 쓰기 시작해 공간이 꽉 찰 때까지 지그재그로 글을 써 나갔다.
현대 론타라 문자는 다른 브라흐미계 문자에 비해 눈에 띄게 각진 모양을 하고 있다.
론타라 문자에는 띄어쓰기가 없다.
앞서 말했듯이 론타라 문자에는 모음
부기어에 나타나는 성문음 , 음절말 비음 , 자음의 길이는 표기되지 않는다. (어두에 성문음 가 오는 경우 자음이 없음을 나타내는 글자인 ‘a’를 사용한다.)
글자 ‘ha’는 아랍어의 영향으로 성문 마찰음 /h/를 나타내기 위해 새로 생겨난 글자이다.
모음 부호(ana' sur')는 자음 글자의 기본 모음을 바꾸는 데 쓰인다.
부호는 5개가 있고 그 중 는 마카사르어에서는 쓰이지 않는다. (마카사르어에는 가 별개의 음소로 존재하지 않는다.) 모음부호는 그 모양에 따라 ‘점’(ttti’)과 ‘액센트’(kcc’)로 나눌 수 있다.
최근의 론타라 글꼴은 외국어를 표기하거나 중의성을 해소하려는 목적으로 모음
삭제 부호(비라마), 모음 비음화 부호(아누스바라), 음절말 성문 파열음 또는 장자음을 표시하는 부호를 포함하는 경우가 많다.
이 부호들은 전통 론타라 문자에 존재하지 않으며 유니코드에도 들어가 있지 않지만 부기어 전문가들 사이에서 널리 쓰이게 되었다.
팔라와는 박자·억양 단위를 구분하는 문장 부호로서, 로마자의 쉼표와 마침표에 대응하는 역할을 한다.
팔라와는 단어의 중첩이나 어근을 표시하는 데 쓰이기도 한다.
에테르(aether)는 빛의 파동설의 부산물로 파동이 진행하기 위해서 필수적으로 있어야 한다고 믿어졌던 매질(물결파에 대해서는 물, 소리에 대해서는 공기) 중 광파동 매질의 이름으로 만들어진 신조어다.
나중에 조지프 존 톰슨과 맥스웰 등이 발전시켜 빛과 전자기 현상을 설명하는 데 사용되었으나 결국 "에테르가 존재하지 않음이 밝혀졌다." 이는 나중에 아인슈타인의 상대론이 만들어지는 데 기여를 하게 된다.
처음 에테르 개념은 빛의 본질이 파동인지 아니면 입자인지에 대한 논쟁에서 많이 등장하였다.
대체적으로 빛이 파동이라는 주장과 함께 그 매질로서 에테르가 언급되었는데 뉴턴의 경우 빛이 파동이라는 주장을 펼치지는 않았지만 에테르가 존재한다고 믿었다.
아이작 뉴턴은 프린키피아에서 ‘모든 공간이 다양한 밀도의 에테르로 가득 차 있다’고 주장하였는데 이는 중력의 원거리 작용을 설명하려는 시도였다고 생각된다.
후에 토마스 영이 빛의 간섭 현상을 발견한 후로 빛이 파동이라는 주장이 대세를 이루었는데 여기에 힘입어 많은 사람들이 에테르의 존재를 받아들이게 되었다.
당시에는 뉴턴역학이 큰 성공을 거두었고 그에 따라 에테르에 대한 역학적 모델들이 등장하기 시작했다.
특히 에테르를 탄성고체라 가정하고 에테르에서 진행하는 파동으로서 빛을 설명하려는 시도가 이루어졌는데 그 중 맥클라흐(MacCullagh)는 에테르가 회전 저항성과 비압축적인 성질을 가진다고 주장했고 이는 후에 톰슨과 맥스웰의 에테르 모델에 영향을 주었다.
‘장’ 개념은 마이클 패러데이에 의해 등장하였는데 이에 영향을 받은 톰슨이 1841년 정전기 문제에서의 역선이 무한 고체에서의 열 흐름선과 수학적으로 동등하다는 것을 보인 논문을 발표하였고, 1889년에는 열의 전도현상과 정전기 문제를 연관시켜 전자기 현상을 전달하는 매질로서 에테르의 기계적 모델을 제안했다.
이 모델은 맥클라흐의 모델과 거의 비슷했는데 여기에 추가적으로 4면체 피라미드 구조를 이룬다는 설명을 덧붙였다.
패러데이와 톰슨에게 지대한 영향을 받은 맥스웰은 전자기 현상에 관한 자신의 방정식을 구체적으로 해석하기 위해서 굉장히 복잡한 기계적인 에테르 모델을 제안했다.
맥스웰은 상당히 오랫동안 에테르 이론을 지지하여 여기에 매달렸는데 가장 큰 이유는 전자기 현상에 관한 원거리 작용이라는 신비적 개념을 피할 수 있게 해주었기 때문인 것으로 보인다.
패러데이는 장에 대한 두 가지 표현을 사용했는데 하나는 힘이 꽉 차 있는 연속된 매질의 입자들을 통해 전달된다는 것이었고, 다른 하나는 힘의 선을 사용했다는 것이었다.
패러데이는 에테르가 힘을 전달하는 매개체일 것이라고 주장했는데, 그의 이론은 힘이 전달되는 메커니즘을 설명하지는 못했다.
톰슨은 이러한 패러데이의 장 이론으로부터 에테르 연속체 이론을 발전시켰고, 맥스웰은 연속된 에테르 입자를 통해 힘의 작용이 전달된다는 에테르 입자의 물리적 모형을 발전시켰다.
결과적으로 톰슨과 맥스웰은 모두 에테르의 역학적 이론을 장 이론에 적용시켜 패러데이가 사용한 개념들을 좀 더 물리적으로 발전시킨 셈이었다.
톰슨은 1856년 그의 논문에서 물리적 장을 동역학적으로 설명하려는 시도를 했다.
자신의 열 이론(동역학적 입자 운동으로 열 현상을 설명하는)과 랭킨의 이론(입자 핵을 둘러싸고 있는 에테르 대기의 소용돌이 운동이 바로 열이라는)을 사용해 패러데이가 발견한 자기적 현상을 설명했다.
즉, 열 현상(열이 전도 대류되는)과 같은 양상으로 자기 현상이 전달되지만 그 전달의 매개물이 에테르라고 하는 특수한 물질이라는 모델이다.
톰슨은 에테르의 물리적 구조에 대한 특정한 모형을 제시하지 않았지만 1850년대 후반 에테르를 유체로 생각하고 모든 물질은 연속되어 있다는 ‘보편 충만의 이론’을 지지했다.
그 이론에 따르면 입자 구조와 물체의 몇 가지 성질은 에테르에 의한 소용돌이 운동의 결과였다.
또한 그의 이론은 물리적 장에 의한 상호작용이 공간에 충만한 에테르를 통해 전달된다고 설명함으로써 장이라는 개념을 에테르 연속체의 운동으로 표현할 수 있게 되었다.
톰슨이 패러데이의 ‘장’이론을 물리적으로 설명하기 위해서 에테르를 연속체로서 보는 이론을 발전시켰다면, 맥스웰은 장과 력선(힘의 선)의 기하학적 의미에 주목했고 또한 에테르를 장의 매개체로서 보는 물리적 모형을 발전시켰다.
일단 기본적으로 맥스웰은 장을 물리적으로 표현하여 실재로 인정하기 위해서는 충만한 에테르의 존재가 필연적이라 생각했다.
그는 전자기장을 역학적 관점에서 설명하려고 하였으며 그로 인해 에테르에 대한 복잡하고 정교한 모델이 탄생하였다.
자기장을 회전하는 소용돌이 관으로 채워져 있는 유체로 보고 전자기 현상으로 인해 공간에 충만한 에테르가 변형되어 이때 생기는 변형력에 의해 전기력과 자기력이 전달된다는 이론을 제시했다.
그는 독특한 에테르 모형을 제시했는데 육각형의 벌집 모양의 소용돌이관이 전자기 매질이며 그 주위에 층을 이루며 유동바퀴가 존재한다.
소용돌이관의 배열은 힘의 선에 해당하며, 소용돌이의 각속도는 장의 세기에 해당한다.
유동바퀴 역할을 하는 입자들이 소용돌이관 사이사이에 놓여있어서 각각의 소용돌이관은 같은 방향으로 회전한다.
맥스웰은 에테르를 세포 에테르라고 언급하면서 전체적인 모양을 벌집처럼 표현했다.
그는 에테르 세포와 유동바퀴의 상호작용이 탄성적이라고 보았는데, 각 세포는 유동바퀴 입자들로 둘러싸여 있어 세포에 해당하는 소용돌이의 각속도가 다르다면 유동바퀴 입자들은 병진운동을 하게 된다.
이렇게 생기는 입자들의 운동이 비균질 자기장 속의 전류 흐름에 해당하는 것이다.
이러한 입자들의 운동으로 인해 세포들이 일그러지게 되고 세포의 탄성력에 의해 크기는 같고 방향은 반대인 힘이 작용하게 되는데 이것이 바로 정전기장에 해당한다.
맥스웰은 또한 유동바퀴를 일종의 전기입자처럼 생각했었다.
전류는 전기입자의 흐름으로 일반적으로 도체 내에서만 전기입자가 이동할 수 있다.
즉 유동바퀴는 회전을 하거나 직접 이동함으로써 세포의 회전에 변화를 줄 수 있지만 직접 이동하는 것은 도체와 같은 물질이 공간에 존재하고 있을 때뿐이다. 하지만 세포는 탄성체이기 때문에 도체 내부가 아니더라도 셀의 일그러짐을 유발하면서 유동바퀴가 짧은 거리를 움직일 수 있게 된다.
맥스웰은 이러한 효과를 사용해 전자기 유도를 설명했으며 진공에서도 일어날 수 있는 이 순간적인 흐름을 ‘변위 전류’라고 불렀다.
하지만 처음 위의 모형이 제시되었을 때는 유동바퀴 입자로부터 세포 소용돌이로 회전이 전달되는 메커니즘이 불명확했는데 맥스웰은 이 문제를 고찰하면서 력선(힘의 선) 이론을 다듬었는데, 그로부터 예상치 못하게 광학과 전자기이론의 통합이라는 결과를 얻게 되었다.
그는 에테르, 즉 전자기 매질 속에서 횡적인 탄성파의 형태로 퍼져나가는 전기 변위의 속도를 계산해냈는데 그 결과가 빛의 속도와 같다는 것을 알게 되었다.
이에 대해 “우리는 다음과 같은 추론을 피할 수 없다.
즉, 빛은 전기 현상과 자기 현상의 원인이 되는 바로 그 매질의 횡적인 파동으로 이루어져 있다.” 전자기 매질과 빛 매질이 같다고 하는 이러한 결과는 에테르 이론의 가장 큰 성과였다.
비록 전자기 매질과 빛의 매질이 되는 에테르가 실제로 존재하지는 않았지만 에테르 이론 덕분에 광학과 전자기학이 연결될 수 있었던 것이다.
마이켈슨-몰리 실험은 가장 유명한 부정실험으로 언급된다.
실험의 주 설계자인 마이켈슨은 정확한 빛의 속력을 측정하기 위해 노력했던 미국의 실험물리학자였다.
그는 에테르의 존재를 지지했었는데 이 실험은 에테르를 빛의 속력이 c=300,000 km/s 로 일정한 정지좌표계로 보고 지구라는 계가 속력 v로 움직이고 있는 것으로 가정하고 있다.
즉 애초에 실험의 의도는 에테르의 존재를 증명하는 것이었지만 결과는 예상과 정반대로 나왔고 에테르가 존재하지 않는다는 반증이 되었다.
기본적으로 지구는 태양주위를 공전하고 있으므로 정지좌표계가 될 수 없다.
위에서 언급한 가정에 의하면 에테르는 빛의 속도가 c인 정지좌표계이므로 지구를 에테르에 대해 속력 v로 등속원운동하고 있는 좌표계라고 볼 수 있다.
이 실험은 수직으로 교차하는 두 축에 의한 빛의 간섭현상을 이용하는데 한 축을 지구의 운동방향과 평행하고, 다른 축을 지구의 운동방향과 수직하게 놓는다.
그런 후 이 간섭계 전체를 회전시키면 그것만으로도 두 빛의 경로에 위상차가 발생하며 주기적으로 변하게 되므로 간섭무늬도 주기적으로 변화해야 한다.
하지만 이러한 예상과는 달리 간섭무늬에는 어떠한 변화도 나타나지 않았고 결과적으로 에테르의 존재를 부정하게 되었다.
적색편이(赤色偏移, )는 물체가 내는 빛의 파장이 늘어나 보이는 현상이다.
일반적으로 전자기파의 가시광선 영역에서, 파장이 길수록 (진동수가 작을수록) 붉게 보이기 때문에, 물체의 스펙트럼이 붉은색 쪽으로 치우친다는 의미에서 적색(赤色) 편이(偏移)라고 불린다.
적색편이는 여러 원인에 의해 일어나는데, 가장 대표적인 것은 도플러 효과()에 의한 것이다.
예를 들어, 사이렌을 울리는 소방차가 관측자에게 다가올 때는, 사이렌의 음높이가 높게 들리지만, 옆을 지나쳐서 멀어져 갈 때는 반대로 소리가 낮게 들리는 것을 느낄 수 있다.
이처럼 빛을 내는 천체가 관측자로부터 멀어지는 경우, 빛의 파장이 길어지게 된다.
우주론적 적색편이()는 공간의 팽창 자체 때문에 빛의 파장이 길어지는 현상으로 지구에서 수 백만 - 수십억 광년 만큼 아주 멀리 떨어져 있는 천체들로부터 관측된다.
마지막으로 중력 적색편이 현상()은 일반 상대론적 효과로서, 빛이 강한 중력장에서 빠져나오면서 에너지를 잃기 때문에 파장이 길어지는 현상이다.
적색편이의 반대말로 빛의 파장이 줄어들어 보이는 현상은 청색편이()라고 하며, 빛을 내는 물체가 관측자에 가까워지거나, 빛이 중력장 안으로 들어갈 때 발생한다.
우리 주위에서 적색 또는 청색편이 현상을 실생활에 응용하는 예로서는 기상관측용 도플러 레이다나 경찰이 속도위반을 단속하는데 쓰는 스피드 건()등이 있지만, 가장 대표적인 적색편이 현상은 주로 천문학에서 천체들의 스펙트럼에서 관측된다.
민코프스키 공간에서는 특수상대론의 공식을 이용하면, 관측자 부근에서 움직이고 있는 물체의 적색편이를 계산할 수 있다.
반면 블랙홀 주변처럼 중력이 강한 곳이나 전 우주적 규모에서의 적색편이를 이해하기 위해서는 일반 상대성 이론을 이용해야 한다.
일반적으로 이러한 특수 상대성 이론, 중력적, 또는 우주론적 적색편이 현상은 좌표계의 변환()이라는 관점에서 설명된다.
한편 이러한 관측자, 광원의 좌표계 사이의 변환 때문에 생기는 적색편이 외에도, 빛의 산란이나 광학적 효과에 의해 빛의 파장이 변하는 경우도 있는데, 이러한 경우에는 적색 또는 청색편이라는 용어보다는 빛의 복사전달의 관점에서 주로 서술된다.
적색편이의 역사는 19세기 파동역학의 발전과 도플러 효과에 대한 연구로 거슬러 올라간다.
도플러 효과는 1842년에 이 원리를 처음으로 제시한 오스트리아의 과학자 크리스티안 도플러의 이름을 딴 것이다.
도플러는 파동을 내는 물체가 관측자에 대해 움직일 경우, 관측되는 파동의 파장이나 주파수가 달라질 수 있다고 제안했는데, 이 가설은 1845년에 네덜란드의 과학자 이 음파를 이용하여 처음으로 확인하였다.
한편 도플러는 이중성의 색깔이 별들의 운동속도 때문에 달리 보인다는 가설을 제시했지만, 실제로 별들의 색깔이 다른 이유는 별의 온도가 다르기 때문이며, 별의 속도는 별빛의 색깔을 바꿀 만큼 크지는 않다.
비록 그의 이중성에 대한 가설은 옳지 않음이 밝혀졌지만, 도플러가 제시한 원리는 현재 천문학에서 천체들의 속도를 측정하는데 널리 사용되고 있다.
천문학에서의 도플러 효과에 의한 적색편이는 1848년에 피조()에 의해 처음으로 관측되었다.
그는 별빛의 선스펙트럼의 파장이 변하는 것을 발견했는데, 이 효과는 "도플러-피조 효과"라고 불리기도 한다. 1868년에는 영국의 천문학자 윌리엄 허긴스가 처음으로 지구로부터 멀어지지는 별의 속도를 측정했다.
1871년에는 태양의 자전 때문에 프라운호퍼 선들이 약 0.1Å 정도 편이되는 현상이 관측되었다.
1887년에는 보겔()과 샤이너()가 지구의 공전 때문에 별빛의 파장이 1년에 걸쳐 주기적으로 변하는 현상을 발견했다.
1901년에는 가 실험실에서 회전하는 거울을 이용하여 도플러-피조 효과를 재현해냈다.
적색-편이("red-shift")란 용어가 이음표가 있는 상태로 처음 쓰이게 된 것은 미국의 천문학자 월터 아담스()가 1908년에 "성운의 적색-편이(red-shift)의 본질을 연구하는 방법"이라고 쓰면서부터이다.
붙여쓴 적색편이("redshift")는 1934년에 드 시터()에 의해 쓰이기 시작했으며, 그 전에는 독일어인 이 널리 쓰였던 것으로 보인다.
베스토 슬라이퍼는 1912년에 당시에는 '나선 성운'이라고 불리던 은하들이 상당히 큰 적색편이 값을 보인다는 것을 발견했다.
슬라이퍼는 이 논문에서 온 하늘에 고루 분포하는 나선은하들의 속도를 측정했는데, 그 중 3개를 제외하고는 모든 은하가 우리 은하로부터 약 수백 또는 천 km/s의 속도로 멀어지고 있는 것을 발견했다.
이 후에 에드윈 허블은 은하들의 적색편이(속도)와 은하들까지의 거리가 비례한다는 허블의 법칙을 발견하였다.
이러한 발견들은 1922년에 알렉산드르 프리드만이 일반 상대성 이론으로부터 이론적으로 유도한 것처럼 우주가 정적이지 않고 팽창하고 있다는 것을 관측으로 뒷받침하는 것이었다.
현재 이 발견들은 우주의 팽창과 대폭발 이론을 뒷받침하는 가장 중요한 근거로 받아 들여지고 있다.
적색편이의 측정과 해석.
어떤 물체의 적색편이는 그 물체가 내는 빛의 스펙트럼을 얻은 후, 그 스펙트럼에서 이미 알려져 있는 특징들을 그 물체가 정지해 있을 때의 스펙트럼과 비교함으로써 측정할 수 있다.
만약 이 스펙트럼이 방출선 또는 흡수선을 포함하고 있다면, 관측된 선 스펙트럼의 파장과 실험실에서 측정한 움직이지 않는 광원이 내는 파장을 비교함으로써 아래의 표와 같이 적색편이 값을 결정할 수 있다.
예를 들어, 오른쪽 위의 그림에서처럼, 멀리 떨어져 있는 은하의 스펙트럼에서 흡수선(그림에서는 가로로 된 검은띠로 보인다)이 관측되었다고 하자.
이 스펙트럼을 정지해 있는 물체(여기서는 태양)가 내는 스펙트럼과 나란히 비교하면 화살표가 보여주듯이 같은 패턴을 가진 흡수선들 전체가 파장이 긴 쪽으로, 다시 말해 붉은색 쪽으로, 이동해 있음을 볼 수 있다.
이러한 흡수선들은 별들이 내는 빛이 어떤 특정한 원소들로 이루어진 가스를 통과하면서 그 원소들이 특정 파장의 빛만 선택적으로 흡수하기 때문에 발생한 것이다.
이러한 흡수선들의 패턴이 발견되면, 실험실에서 측정해 두었던 원소의 파장과 비교하여 파장이 길어진 정도를 다음과 같이 계산한다.
적색편이는 광원에서 낸 빛의 파장(또는 주파수)과 관측자가 보는 빛의 파장의 차이를 이용하여 결정할 수 있다.
천문학에서는 다음과 같이 차원이 없는 formula_1라는 값으로 적색편이를 표현한다.
도플러 적색편이의 경우 formula_1가 측정되면, 그 부호로써 적색편이인지 청색편이인지 구분할 수 있다.
formula_1가 0보다 클 경우는 파장이 원래보다 길어졌으므로, 물체가 멀어지고 있는 적색편이에 해당한다.
반대로 formula_1가 음수일 경우에는 물체가 관측자에게 가까워지는 청색편이에 해당한다.
중력적 적색편이의 경우, formula_1가 양수 일 경우는 빛이 관측자가 위치한 곳 보다 강한 중력장에서 빠져나온 경우를 의미한다.
한편, 우주의 팽창때문에 생기는 우주론적 적색편이의 경우에는 아주 가까이 있는 극소수의 은하들을 제외하고는 거의 모든 은하들에서 파장이 길어지는 적색편이(formula_9) 현상이 관측된다.
일반상대론을 이용하면, 아래의 표와 같이 여러 가지 특수한 경우의 시공간에 대해 적색편이 공식을 유도할 수 있다.
모든 식에서 적색편이 값(formula_1)은 측정에 사용된 빛의 파장과는 무관하다.
도플러 효과에 의한 적색편이.
만약 광원이 관측자로부터 멀어질 경우, 적색편이가 일어나고("z" &gt; 0), 반대로 가까워질 경우에는 청색편이가 일어난다("z" &lt; 0). 이렇게 광원과 관측자의 상대적인 움직임 때문에 생기는 적색편이를 도플러 적색편이라고 부른다.
광원이 관측자에 대해 시선방향으로 광속("c")보다 매우 작은 속도 "v"로 움직이고 있다면, 적색편이는 다음과 같이 결정된다.
광원과 관측자 사이의 속도가 빛의 속도에 가까워지게 되면, 특수상대론을 이용하여 적색편이를 구해야 한다.
광원이 빛에 가까운 속도로 움직일 경우에는, 특수상대론의 시간지연현상() 때문에, 다음과 같이 로런츠 인자()라고 불리는 formula_14항이 적색편이 공식에 추가된다.
상대론적 도플러 효과는 1938년에 에서 처음으로 측정되었다.
지금까지는 광원이 관측자에 대해 시선방향으로 멀어지거나 가까워지는 경우를 다루었지만, 일반적인 경우의 상대론적 적색편이는 다음과 같이 주어진다.
만약 "θ"가 관측자와 광원의 상대적인 운동사이의 각도라고 하면, 상대론적 적색편이는 다음과 같다.
만약 광원이 시선방향으로만 움직이는 경우에는, 즉 θ = 0°인 경우, 위의 식은 다음과 같이 간단하게 줄어든다.
광원이 시선방향에 대해 수직으로 움직이는 특수한 경우를 (즉 θ = 90°)
수직 도플러 효과()라고 하며, 다음과 같이 적색편이가 주어진다:
공간의 팽창에 의한 적색편이.
20세기에 들어 먼 은하까지의 거리와 은하가 멀어지는 속도(적색편이)가 비례한다는 허블의 법칙이 발견되었다.
이 관측 결과와 일반상대론의 우주 모형 방정식을 이용하여, 우주는 중심이 없이 팽창하고 있다는 사실이 확립되었다.
허블이 관측한 먼 은하의 적색편이는 이러한 공간의 팽창 때문에 발생하는 우주론적 적색편이()이다.
현대 우주 표준 모형에서 먼 은하의 적색편이 값은 은하에서 빛이 방출되던 당시의 우주의 나이 그리고 당시 우주의 크기와 직접 연관되어 있다.
한때 적색편이를 설명하기 위해서 피곤한 빛 가설같은 설명이 제시되기도 했었지만, 현재는 받아 들여지지 않고 있다.
우주론적 적색편이는 국지적인 도플러 효과 때문에 생기는 적색편이와 구분된다.
우주론적 적색편이는 관측자와 광원의 상대적인 움직임 때문에 생기는 것이 아니며, 빛(광자)이 전파되고 있는 공간 자체가 팽창하여 파장이 늘어나기 때문에 발생한다.
'공간'의 팽창 속도는 관측자와 광원의 거리가 멀수록 커지므로, 아주 멀리 떨어져 있는 은하는 빛의 속도보다 빠르게 멀어질 수도 있다.
이러한 사실은 마치 '모든 물체는 빛보다 빠르게 움직일 수 없다'는 특수상대론에 위배되는 것처럼 보일 수 도 있으나, 실제 은하는 자신이 속한 국지적인 좌표계에는 정지해 있으므로 실제로는 상대론에 위배되는 것이 아니다.
우주론적 적색편이의 수학적 유도.
우주론적 적색편이를 유도하기 위해서는, 다음과 같이 팽창 우주에서 전파되고 있는 빛에 대하여 측지방정식()을 적용해야 한다:
여기서 척도인자는 고유 거리()와 공변 거리()의 비를 나타내는 값이다.
공변 거리는 같이 팽창하는 좌표계에서 어떤 기준 시점에서의 두 점 사이의 거리이고, 고유 거리는 실제 관측자가 측정하는 물리적인 거리이다.
따라서 척도인자는 두 시점 사이의 우주의 팽창 정도를 나타내는 값이다.
이 빛이 여행한 시공간의 경로에 대해 위의 측지방정식을 시간, 공간 항에 대해서 적분을 하면 다음과 같다:
이 빛이 방출될 때 광원(예를 들어 먼 은하)의 좌표계에서 이 빛의 파장을 formula_35, 빛이 현재의 관측자에게 도달했을 때의 파장을 formula_36이라고 하고, 이 두 파장 사이의 관계를 구하면 적색편이를 계산할 수 있다.
과거에 광원이 빛의 마루를 방출할 때의 파장이 formula_35이라면, 광원이 그 다음 마루를 방출한 시간은 다음과 쓸 수 있다.
한편, 현재의 관측자에게는 첫 번째 마루는 formula_32에 도착하게 되고, 그 다음의 두 번째 마루는 다음과 같이 formula_40만큼 나중에 도착하게 된다.
따라서 두 번째 마루가 도착한 시간은 관측자의 관점에서 볼 때는
이 두 번째 마루도 역시 formula_31를 출발해서 formula_33에 도착했으므로 같은 측지방정식을 적용하면:
위의 첫 번째 마루와 두 번째 마루에 대한 측지방정식의 오른쪽 항들이 같으므로
빛이 한 파장만큼 이동하는데 걸리는 시간 정도로 매우 작은 시간 간격 동안, 우주의 공간 척도인자(formula_47)는 거의 변하지 않으므로, 적분 구간에 대해 상수로 근사할 수 있다.
따라서 위의 식은 다음과 같이 쉽게 적분할 수 있다.
적색편이의 정의를 적용하고, 현재의 척도인자를 1이라고 정의하면 (formula_50, formula_51), 다음과 같은 우주론적 적색편이 공식이 얻어진다.
요약하면, 먼 곳의 은하가 방출한 파장과 현재의 관측자에 도달한 빛의 파장의 비율은 당시의 우주와 현재 우주의 상대적 크기(척도 인자)의 비율이다.
이 척도 인자는 우주의 나이에 의해 결정되는 값이므로, 먼 은하의 적색편이는 당시 우주의 크기, 그리고 당시 우주의 나이에 의해 결정된다.
우리가 존재하는 팽창하는 우주에서 척도인자는 계속 증가하므로, 먼 우주에서 도달하는 빛의 적색편이는 항상 0보다 큰 값을 갖는다.
우주론적 적색편이와 국지적인 적색편이의 차이.
일반적으로 먼 은하들의 적색편이는 우주의 팽창에 따른 우주론적 적색편이와 국지적인 특이운동() 때문에 발생하는 도플러 적색편이 모두를 포함하고 있다.
앞에서 잠시 언급된 것처럼, 공간의 팽창에 의한 적색편이와 국지적인 운동에 의한 도플러 적색편이 현상은 서로 구분된다.
이는 다음과 같이 풍선을 이용한 비유를 통해 쉽게 설명 할 수 있다.
풍선 위에 두 점이 그려져 있고, 이 두 점들에 물결 또는 파동 모양이 그려져 있다고 하자.
이 풍선에 바람을 넣으면 고무막이 늘어나며 두 점들 사이의 거리는 점점 증가하게 되고, 고무막에 그려져 있던 물결 모양의 크기도 같이 커지게 된다.
이 비유에서 풍선 고무막은 우주를 나타내고, 풍선 고무막이 늘어나는 것은 우주의 팽창을, 물결 모양이 커지는 것은 우주론적 적색편이를 나타낸다.
한편 두 점에 각각 개미가 살고 있다고 상상해 보자.
고무막이 서서히 늘어나도, 개미들은 스스로 움직이지 않고 있기 때문에 자신이 주위에 대해서는 정지해 있는 것처럼 느낄 것이다.
반면 고무막이 늘어나는 동안에 한 점에 있던 개미(B)가 어느 한 방향으로 움직인다고 가정해보자.
이 경우 정지해 있는 다른 개미(A)가 볼 때 B 개미는 고무막이 늘어나는 움직임에 더해서 추가로 움직이는 것처럼 보일 것이다.
이렇게 개미의 국지적인 움직임 때문에 추가로 적색편이 현상이 발생하게 되는데, 이것이 도플러 효과에 의한 적색편이이다.
일반 상대론에 따르면, 중력장에서는 시간지연이 발생한다.
이 때문에 빛의 파장이 늘어나는 중력 적색편이가 발생하며, 이는 아인슈타인 편이라고도 불린다.
전하가 없고, 회전하지 않는, 구면 대칭인 질량에 대한 일반상대론의 아인슈타인 방정식을 풀면 슈바르츠실트 해를 얻게 되는데, 이로부터 다음과 같은 중력적 적색편이 공식을 유도 할 수 있다.
한편, 위의 중력적 적색편이 공식은 특수상대론과 등가원리()를 이용해서도 유도할 수 있다.
지구에 의해 만들어지는 중력 적색편이는 매우 작지만, 뫼스바우어 효과()를 응용한 파운드-렙카() 실험을 통해 처음으로 지상에서 측정되었다.
한편 블랙홀 근처처럼 중력장이 매우 강한 곳에서는 이러한 적색편이 값은 매우 큰 값을 갖게 되며, 심지어 블랙홀의 사건 지평선()에 가까워지면 그 적색편이 값은 무한대가 된다.
또한 우주 마이크로파 배경에서 관측되는 큰 규모의 온도 요동은 작스-울프 효과()라고 불리는 중력편이 현상 때문에 발생한다.
천문학에서의 적색편이.
천문학, 특히 천문 분광학에서 주로 관측되는 적색편이는 도플러 효과에 의한 적색편이와 우주론적 적색편이이다.
적색편이를 측정하기 위해서는 관측된 천체의 스펙트럼에서 흡수선이나 방출선과 같은 특징을 찾아내고, 이 선들이 실제로 관측된 파장과 실험실에서 얻어진 고유 파장을 비교함으로써 천체의 적색편이를 구하게 된다.
이러한 흡수선이나 방출선등은 그 천체에 존재하는 특정한 원소 때문에 생기는 것으로, 실험실에서 이러한 원소가 내는 빛의 파장을 결정할 수 있다.
일반적으로 천체의 적색편이는 스펙트럼을 측정하면 정확히 측정할 수 있지만, 천체의 스펙트럼을 얻는 일은 상당한 시간을 필요로 하므로 많은 천체들의 적색편이를 측정하는 것은 쉬운 일이 아니다. (적색편이 탐사를 참조.) 따라서 어떤 천체의 스펙트럼 자료가 없거나, 너무 어두워서 분광관측이 불가능할 경우, 천체의 측광자료를 이용하여 대략 적색편이 값을 추측할 수 있는데, 이렇게 얻어진 적색편이를 측광 적색편이()라고 부른다.
반면 일반적인 적색편이는 분광 적색편이()라고 불린다.
가까운 우주에서의 적색편이.
우리은하를 포함해 매우 가까운 은하들에서 관측되는 적색편이는 대부분 천체가 시선방향으로 움직이기 때문에 생기는 도플러 적색편이이다.
따라서 천문학자들은 적색편이(또는 청색편이)를 측정함으로써 천체의 속도를 측정하고, 천체의 물리적 특성들을 연구한다.
아래에 있는 여러 가지 예처럼, 적색편이 관측은 천문 분광학에서 가장 중요한 도구 중의 하나이다.
천문 분광학의 초기에 적색편이는 금성과 같은 태양계 행성들의 자전 속도를 측정하는데 이용되었다.
이중성의 적색편이(즉 속도)를 측정하면 별들의 질량을 구할 수 있다.
때로는 하늘에서 볼 때 두 별이 매우 가까이 붙어 있어서, 사진에서는 짝별인지 홑별인지 구분하는게 불가능하고, 도플러 효과를 이용해야만 두 별로 이루어져 있음을 알 수도 있다.
이러한 쌍성을 분광쌍성이라고 부른다.
한편 이러한 도플러 효과 기술을 이용해 외계행성계()를 탐사하거나, 행성의 물리적 성질(공전주기, 행성 질량, 공전 궤도)을 연구하기도 한다.
또한 태양의 표면(광구)의 적색편이를 아주 정밀하게 측정하여 태양 표면의 미세한 진동을 연구하고 나아가 태양의 내부 구조를 연구하는 분야는 태양지진학()이라고 한다.
우리은하 내부의 수소가스가 방출하는 21cm선의 적색편이와 폭을 측정하면, 우리 은하내의 성간물질이 어떻게 운동하는지 알아 낼 수 있다.
한편 외부은하에서 적색편이가 은하 표면에 걸쳐 어떻게 변하는지를 측정하면, 은하의 별, 가스들이 어떻게 회전하는지, 그리고 이를 이용하여 은하의 질량등을 알아낼 수 있다.
그리고 중성자별과 블랙홀에서 나오는 빛의 도플러, 중력적색편이로부터 이들 주변에서 물질이 어떻게 빨려들어가고 또 방출되기도 하는지 등을 연구할 수 있다.
멀리 떨어져 있는 외부은하들로부터 관측되는 적색편이는 주로 우주 팽창에 의한 우주론적 적색편이이다.
멀리 떨어져 있는 은하일수록 큰 적색편이 값을 나타낸다는 허블의 법칙은 우주 팽창의 근거로 받아 들여지고 있다.
은하가 우리로부터 멀리 떨어져 있을수록, 빛이 은하에서 방출된 후에 우주가 더 많이 팽창했다는 뜻이며, 따라서 빛의 파장이 더 많이 늘어나게 되고, 빛이 더 큰 적색편이를 보이게 된다.