우주 과학자들의 연구와 공헌 (3)

우주 과학자들의 연구와 공헌 (3)

안녕하세요? 어느덧 3편으로 이루어진 '우주 과학자들의 연구와 공헌'의 마지막 편입니다. 이번 글에서는 스티븐 호킹, 캐서린 존슨에 대해 알아보려고 합니다. 과학자들의 연구와 공헌을 통해 우리가 다시 한번 그들의 발전을 위한 연구와 공헌의 노력에 대해 상기시키는 기회가 됐으면 좋겠습니다.

 

 

스티븐 호킹 (Stephen William Hawking, 1942 - 2018)

스티븐 호킹은 영국의 이론 물리학자이자 우주학자이며 우주에 대한 우리의 이해에 획기적인 공헌을 했습니다. 젊은 나이에 드문 형태의 운동 뉴런 질환(근위축성 측삭경화증 또는 ALS) 진단에도 불구하고 그는 신체적 어려움을 극복하고 당대에서 가장 영향력 있는 과학자 중 한 명이 되었습니다.
 

1. 블랙홀 물리학

호킹 박사의 초기 연구는 블랙홀의 성질에 초점을 맞추고 있었습니다. 1970년 그는 물리학자 로저 펜로즈와 협력하여 특이성 정리를 증명했고 특정 조건 하에서 거대한 별의 붕괴가 필연적으로 블랙홀 형성으로 이어진다는 것을 증명했습니다. 호킹 박사는 또 블랙홀이 사건 지평선 부근에서 양자 효과에 의해 열방사를 방출하고 최종적으로 방대한 시간을 들여 증발시킬 수 있다는 '호킹 방사' 개념도 개발했습니다.

2. 호킹 방사선

블랙홀 복사에 관한 호킹의 연구는 이론 물리학에서 중요한 진보였습니다. 양자장 이론에 따르면 블랙홀의 사상 지평선에서 가상 입자 쌍이 끊임없이 생성되고 소멸하고 있습니다. 호킹 박사는 특정 조건 하에서는 쌍의 입자 중 하나가 블랙홀에 낙하할 가능성이 있다는 것을 보여주고 다른 쪽은 실제 방사선으로 탈출합니다. 이것을 현재는 '호킹 방사선'이라고 부르고 있습니다. 이 획기적인 아이디어는 블랙홀이 완전히 검은색이 아닌 방사선을 방출하여 서서히 질량과 에너지를 잃는다는 것을 시사했습니다.

3. 우주론과 빅뱅

호킹 박사는 우주론, 특히 우주의 기원을 이해하는 데 중요한 공헌을 했습니다. 그는 빅뱅의 순간 우주 특이성의 본질을 탐구하는 이론적 모델을 개발했고 우주가 무한 밀집하고 뜨거운 지점에서 시작됐을 수도 있다고 제안했습니다. 그의 연구는 우주 진화의 초기 순간에 관한 귀중한 통찰을 제공했습니다.

4. 책 출간

1988년 스티븐 호킹은 베스트셀러 'A Brief History of Time'을 출간하면서 복잡한 과학적 개념을 일반 독자들에게 설명했습니다. 이 책은 세계적인 현상이 되어 수백만 명의 독자들에게 우주의 신비를 소개하고 호킹 박사를 유명인으로 만들었습니다.

5. 팝 컬처와 지지

호킹의 업적과 회복력은 그를 대중문화의 상징적인 인물로 만들었습니다. 그는 '스타 트렉:'을 포함한 여러 TV 프로그램에 게스트로 출연했습니다. '차세대'와 '심슨스'입니다. 호킹 박사는 또한 과학 연구, 우주 탐사, STEM 교육 촉진을 제창하기 위해 그의 명성을 이용했습니다.

6. 지속적인 연구와 학자로서의 경력

평생 호킹은 연구를 수행하고 논문을 발표하며 이론 물리학 분야에 계속 기여했습니다. 그는 케임브리지 대학의 루카스 수학 교수라는 명예로운 지위에 있으며, 과거 아이작 뉴턴 경이 맡았습니다

스티븐 호킹의 연구와 공헌은 우주, 블랙홀, 우주론에 대한 우리의 이해에 혁명을 가져왔습니다. 그의 연구는 이론 물리학에 큰 영향을 미치고 전 세계 과학자와 호기심 많은 사람들에게 영감을 계속 주고 있습니다. 그의 과학적 공헌 외에도 호킹의 삶과 이야기는 역경에도 불구하고 결의와 용기, 그리고 지식을 탐구하는 강력한 예로 기능합니다.

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캐서린 존슨 (Katherine Johnson, 1918 - 2020)

캐서린 존슨은 아프리카계 미국인 수학자로 NASA에서 '휴먼 컴퓨터'로서의 눈부신 업적이, 특히 인류 우주 비행 초기에 미국 우주 계획의 성공에 크게 공헌했습니다. 그녀의 남다른 수학적 스킬과 일에 대한 헌신은 몇 가지 역사적 우주 미션에서 중요한 역할을 했습니다.
 

1. 수성 탐사 계산

1950년대부터 1960년대까지 캐서린 존슨은 NASA의 전신인 전미항공자문위원회(NACA)에서 일하고 있었습니다. 그녀는 우주 태스크 그룹의 일원이자 미국 최초의 유인 우주 비행인 초기 수성 탐사 임무의 궤도 계산을 담당했습니다. 그녀의 정확한 우주선 궤도 계산은 우주비행사 앨런 셰퍼드와 존 글렌의 비행을 포함한 이러한 미션을 성공시키기 위해 필수적이었습니다.

2. NASA의 휴먼 컴퓨터

컴퓨터가 등장하기 전 복잡한 수학적 계산은 인간의 '컴퓨터'에 의해 이루어졌으며, 주로 여성들이 연필과 슬라이드 규칙으로 계산을 수동으로 수행했습니다. 존슨은 NACA 및 후에 NASA에서 "컴퓨터"로 알려진 고도의 기술을 가진 아프리카계 미국인 여성 그룹 중 한 명이었습니다. 그들의 일은 다양한 우주 미션의 성공에 기여했습니다.

3. 아폴로 11호의 비행경로

캐서린 존슨의 계산도 아폴로 계획에 기여했습니다. 1969년 인류 최초의 달 착륙을 달성한 역사적인 아폴로 11호 미션을 위해 존슨은 우주인의 지구로의 안전한 귀환을 보장하는 궤도와 비행경로 계산에 임했습니다.

4. 아폴로 13호 미션

우주에서 생명을 위협할 위기에 처한 아폴로 13호의 임무 중 존슨의 전문 지식은 지구로의 안전한 귀환에 필요한 중요한 궤도 조정을 계산하는 데 도움이 되었습니다. 그녀의 공헌은 어려운 상황 속에서 우주비행사들이 안전하게 귀환하는 것을 보장하는 데 매우 귀중한 것이었습니다.

5. 아폴로 달 착륙선

존슨은 또 아폴로 미션 중 달 표면 모듈의 상승과 랑데부 계산에 힘써 우주인이 달 표면을 탐사한 후 달 궤도에서 명령 모듈에 무사히 재참여할 수 있도록 했습니다.

6. 수상과 표창

그녀의 경력 동안 인종과 성차별에 직면했음에도 불구하고 존슨의 재능과 업적은 주목받지 못했습니다. 2015년 우주 탐사에 대한 공헌과 STEM 분야에서 유색인종과 여성의 장벽을 무찌른 것으로 미국 최고의 민간인 영예인 대통령 자유 훈장을 수여받았습니다.

여성과 아프리카계 미국인이 과학과 공학 분야에서 큰 벽에 직면했던 시대에 캐서린 존슨은 수학자 및 인간 컴퓨터로써의 일을 통해 NASA의 우주 계획에 필수적이고 귀중한 자산이 되었습니다. 그녀의 이야기는 NASA의 다른 '숨은 인물' 이야기와 함께 책과 그에 이은 영화 '숨은 인물'로 인해 인기를 끌었고, 더 넓은 관객들에게 우주 탐사에 대한 공헌을 가져와 미국 우주 계획에 대한 그녀의 중요한 영향을 올바르게 인식했습니다.

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결론

광활한 우주에서 우주 과학자들은 미지의 영역을 탐험하고 우주의 경이로움을 밝히는 지식의 등대 역할을 합니다. 그들의 공헌은 인간 지식의 경계를 넓혔을 뿐만 아니라 인류의 집단적 상상력을 촉발시켰습니다. 그들의 연구와 발견을 축하하면서 우리는 우주 과학자들의 유산이 별에 새겨져 무한한 가능성과 천체의 경이로움이 있는 미래로 우리를 인도하고 있음을 인식합니다. 그들의 지칠 줄 모르는 진리 추구와 불굴의 탐구 정신은 우리가 하늘을 바라보고 지평선 너머에 있는 무한한 가능성을 품도록 영원히 영감을 줄 것입니다.