안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.
상대성 이론에도 한계가 있으며, 상대성 이론의 틀 안에서 완전히 설명되거나 이해되지 않은 현상들이 있습니다.
암흑 물질과 암흑 에너지: 다양한 규모로 우주를 관측한 결과, 우리가 망원경으로 감지할 수 있는 가시 물질(즉, 원자로 구성된 일반 물질)은 우주 전체 질량 에너지의 극히 일부에 불과하다는 사실이 밝혀졌습니다. 우주 질량 에너지의 대부분은 빛과 상호작용하지 않아 직접 관측할 수 없는 암흑 물질과 암흑 에너지라는 신비한 물질로 구성되어 있습니다. 암흑 물질과 암흑 에너지의 본질과 성질은 상대성 이론의 틀 안에서 아직 완전히 이해되지 않았으며, 그 존재는 현대 물리학에서 가장 큰 미스터리 중 하나입니다.
양자 중력: 아인슈타인의 상대성 이론은 중력을 질량과 에너지로 인한 시공간 곡률로 설명합니다. 그러나 아원자 입자와 같이 매우 작은 규모에서는 입자의 거동을 설명하는 양자역학의 영향과 중력의 영향이 크게 작용할 것으로 예상됩니다. 중력과 양자역학을 통합하는 이론, 즉 양자 중력에 대한 탐구는 현대 물리학에서 여전히 활발히 연구되고 있는 분야입니다. 끈 이론, 루프 양자 중력 등 다양한 이론적 틀이 제안되었지만 아직 실험적으로 확인된 완전한 양자 중력 이론은 나오지 않았습니다.
블랙홀: 일반 상대성 이론은 시공간의 곡률이 무한히 가파르게 되어 빛을 포함한 그 어떤 것도 빠져나갈 수 없는 영역인 블랙홀의 존재를 예측하지만, 블랙홀의 본질에 대해서는 아직 풀리지 않은 의문점이 많이 있습니다. 예를 들어, 블랙홀의 형성, 구조 및 거동을 지배하는 정확한 메커니즘과 블랙홀에 떨어지는 물질의 운명은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 블랙홀은 현대 물리학에서 계속해서 활발한 연구와 조사의 대상이 되고 있습니다.
암흑 에너지의 본질: 관측된 우주의 가속 팽창의 원인으로 여겨지는 암흑 에너지는 상대성 이론의 틀 안에서 잘 이해되지 않습니다. 암흑 에너지의 본질, 기원, 속성은 아직 거의 알려지지 않았으며 현대 물리학에서 가장 큰 수수께끼 중 하나로 남아 있습니다.
