중력

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중력(重力, Gravity)은 모든 물질이 서로를 향해 끌어당기는 상호 작용이다.

기본 상호 작용 중 압도적으로 가장 약하며, 나머지 세 개 강한 상호 작용, 전자기력, 약한 상호 작용은 원자 단위에서 이루어지는 데 비해, 중력은 일상 물체들의 특성이나 상호 작용에는 영향을 미치지 못한다. 그러나 작용 범위가 무한하며 인력만 있어서 상쇄되지 않기에 거시적 범위에서는 유일하게 두드러지는 힘이다. 이로 인해 중력은 주로 천체의 생성과 진화, 그리고 주변 천체나 물체들의 궤적에 관여하며 궁극적으로 우주 전체의 구조를 결정한다.

중력은 질량이 있는 모든 물체들이 서로를 향해 끌어당기는 힘(인력)이다. 알려진 것 가운데 가장 보편적인 힘이지만, 일상생활에서 발 아래에 있는 거대한 지구를 제외하고는 우리가 체감하지 못하는 힘이다. 이는 중력이 매우 작은 힘임을 보여준다. 중력이 보다 컸다면, 사람과 동식물, 물건들은 평소에도 서로를 잡아당겨 일상 생활에 제약을 받았을 것이고, 지구가 소행성만한 크기만 되어도 우리는 동일한 인력을 받았거나, 혹은 지구 크기의 행성에서 우리는 막대한 인력에 적응하지 못했을 것이다. 반대로 중력이 보다 약했다면, 지구는 달이나 수성처럼 대기를 붙잡지 못해 공기가 전부 우주로 날아갔을 것이며, 별과 행성은 훨씬 탄생하기 어려웠을 것이다.

중력은 인력만을 행사하며, 이로 인해 어느 한 곳에 수많은 원자가 결집되어 항성, 행성, 위성이 만들어질 수 있다. 매우 오랜 시간이 걸리는 과정이지만, 성간 물질(interstellar medium, ISM)이 다양한 요인에 의해 분포가 불안정해지면 중력이 입자들을 한 데 모아 항성계와 항성을 만든다. 밀도가 매우 높은 태양 중심부의 수소 핵융합은 자체 질량에 의한 막강한 중력과 평형을 이루게 되어 오랜 시간동안 안정적으로 주변에 에너지를 발산한다. 이것을 받는 지구는 생명체에게 오랜 기간 넓고 안정적인 터전을 제공한다.

중력의 작용거리는 무한하다. 이는 전자기력도 동일하나, 중력은 전자기력과는 달리 상쇄가 불가능하기 때문에 거시적으로 더욱 두드러진다. 태양계의 행성들은 중력에 의해 태양에 붙잡혀 공전한다. 이는 일 년이라는 생명체에게 보편적인 생활 주기를 만들고, 달의 중력은 지구의 바닷물을 끌어당겨 조석 현상을 만든다. 그리고 그 태양도 우리 은하 중심부를 공전하고 있다. 태양계 너머로 은하, 은하단 등의 거대 구조가 유지되는 원인이기도 하다. 궁극적으로 우주 전체의 구조와 진화 과정 역시 중력이 관여할 수밖에 없다.