ㄱ
가산 혼합 · 간섭무늬 · 강착 원반 · 계수 · 광자 고리
5 Terms01가산 혼합Additive Blending
여러 빛이 겹칠수록 색이 더해져 점점 밝아지는 그래픽 합성 방식이다. 화면(스크린)이 색을 표현하는 근본 원리이며, 빨강·초록·파랑(RGB)이 모두 겹치면 흰빛이 된다. 별빛과 성운, 에너지가 쌓이는 발광 효과를 표현할 때 쓰이며, 이 전시에서는 입자가 겹칠수록 광도가 기하급수로 차오르는 장면에 활용된다.
02간섭무늬Interference Pattern
두 개 이상의 파동이 겹칠 때, 서로 보강되거나 상쇄되며 밝고 어두운 줄무늬(또는 색의 무늬)를 만들어내는 현상이다. 물결이 만나 생기는 무늬나 비눗방울 표면의 무지갯빛이 대표적이다. 베셀 블룸에서는 여러 파원(波源)에서 퍼져 나간 물결이 겹치고 부딪히며 빛과 색의 간섭무늬를 짜낸다.
03강착 원반Accretion Disk
블랙홀처럼 강한 중력을 가진 천체 주위를 나선을 그리며 빨려 들어가는 뜨거운 가스와 먼지의 원반이다. 안쪽으로 갈수록 회전이 빨라지고 마찰열로 수백만 도까지 달아올라 강렬한 빛을 낸다. 오디세이·이벤트 호라이즌 계열 작품에서 중심을 감싸고 도는 빛의 고리로 나타난다.
04계수Coefficient
수식에서 변수 앞에 곱해져 그 영향의 크기를 정하는 수다. 같은 방정식이라도 계수를 바꾸면 결과의 형태가 크게 달라진다. 로렌즈 나비에서 흐름의 세기를 정하는 계수(ρ) 하나를 순간적으로 끌어올리면(28→36), 안정적이던 나비 궤도가 통째로 흐트러지는 것이 그 예다.
05광자 고리Photon Ring
블랙홀의 강한 중력에 붙잡힌 빛(광자)이 사건지평선 바로 바깥을 여러 바퀴 돌면서 만들어내는 매우 밝고 얇은 원형 고리다. 블랙홀 그림자의 가장자리를 또렷하게 그려내며, 실제 블랙홀 관측 사진에서 보이는 밝은 테두리가 바로 이것이다.
ㄴ
나선팔
1 Term06나선팔Spiral Arm
은하에서 별과 가스, 먼지가 나선 모양으로 길게 모여 있는 구조다. 팔을 따라 새로운 별이 활발히 태어나 밝게 빛난다. 태양계도 은하수의 나선팔 중 하나(오리온 팔) 안에 자리하고 있다.
ㄷ
도플러 효과
1 Term07도플러 효과Doppler Effect
빛이나 소리를 내는 물체가 관측자에게 가까워지거나 멀어질 때, 그 주파수가 달라져 빛은 컬러가, 소리는 높낮이가 변하는 현상이다. 빛의 경우 가까워지면 파란빛 쪽으로, 멀어지면 붉은빛 쪽으로 치우친다. 강착 원반에서 우리 쪽으로 다가오는 부분이 더 밝고 푸르게 타오르는 이유다.
ㄹ
람베르트 W 함수 · 레이마칭 · 로렌즈 방정식 · 리만 가설
4 Terms08람베르트 W 함수Lambert W Function
변수와 지수가 함께 얽힌 방정식 w·eʷ = x의 해를 구해 주는 특별한 함수다. 일반적인 계산으로는 딱 떨어지지 않는 성장·확산·감쇠 같은 현상을 다룰 때 쓰이며, 하나의 값에 대해 답이 둘일 수 있어 결과가 두 갈래(주된 갈래 W₀·아래 갈래 W₋₁)로 나뉜다.
09레이마칭Ray Marching
화면의 각 픽셀에서 빛의 경로를 따라 한 걸음씩 전진하며 입체 공간과 형상을 계산하는 렌더링 기법이다. 미리 만들어 둔 3D 모델 없이 수식만으로 안개·구름·블랙홀처럼 부피감 있는 형체를 실시간으로 그려낸다.
10로렌즈 방정식Lorenz Equation
대기의 흐름을 단순화한 세 개의 방정식으로, 아주 작은 초기 조건의 차이가 시간이 지나며 완전히 다른 결과로 벌어지는 ‘카오스(혼돈)’ 현상을 처음 보여 준 수학 모델이다. 그 궤적이 나비의 날개를 닮아 ‘나비 효과’라는 말의 뿌리가 되었다.
11리만 가설Riemann Hypothesis
소수(1과 자기 자신으로만 나뉘는 수)가 어떤 규칙으로 흩어져 있는지를 설명하려는, 현대 수학 최대의 미해결 난제다. 소수의 분포와 깊이 연결된 리만 제타 함수에서, 그 값을 0으로 만드는 특별한 해(‘자명하지 않은 영점’)가 모두 하나의 직선 위에 놓인다는 예측으로, 아직 아무도 증명하지 못했다.
ㅂ
베셀 함수 · 블랙홀
2 Terms12베셀 함수Bessel Function
원형·원통형으로 퍼지는 파동과 진동을 기술하는 수학 함수다. 물 위에 돌을 던졌을 때 동심원으로 퍼지는 물결, 북 가죽의 진동, 원형 렌즈를 통과하는 빛처럼 중심에서 바깥으로 번지는 파동을 계산하는 데 쓰인다.
13블랙홀Black Hole
중력이 너무나 강해 빛조차 빠져나올 수 없는 시공간의 영역이다. 무거운 별이 수명을 다하고 스스로 붕괴하며 태어나며, 경계인 사건지평선 안쪽에서 벌어지는 일은 바깥에서 결코 볼 수 없다. 이 전시 후반부 여러 작품의 중심에 자리한 주인공이다.
ㅅ
상대론적 제트 · 소수 인자 · 슈바르츠실트 반지름 · 슬릿스캔 · 신시사이저
5 Terms14상대론적 제트Relativistic Jet
블랙홀이나 중성자별 주변에서 회전축을 따라 거의 빛의 속도로 뿜어져 나오는 강력한 물질과 에너지의 흐름이다. 수천 광년 밖까지 곧게 뻗으며, 우주에서 가장 격렬한 에너지 현상 중 하나로 꼽힌다.
15소수 인자Prime Factor
어떤 수를 소수(1과 자기 자신으로만 나뉘는 수)들의 곱으로 쪼갰을 때 나오는 각각의 소수다. 예컨대 12는 2×2×3이므로 소수 인자는 2와 3이다. 1보다 큰 모든 자연수는 소수 인자의 곱으로 단 한 가지 방식으로만 표현되며, 퀀텀 싱귤래리티에서는 매 순간의 소수 인자가 화면 한쪽에 새겨진다.
16슈바르츠실트 반지름Schwarzschild Radius
어떤 질량이 이 크기보다 작게 압축되면 블랙홀이 되는 경계의 반지름이다. 이 반지름이 그리는 구면이 곧 ‘사건지평선’으로, 그 안에서는 빛조차 밖으로 빠져나올 수 없다. 질량이 클수록 이 반지름도 커진다.
17슬릿스캔Slit-Scan
매 순간 화면의 가느다란 한 줄(슬릿)만 잘라내어 시간 순서대로 이어 붙이는 영상 기법이다. 서로 다른 시간이 한 화면에 공존하며 공간이 늘어나고 휘어지는 독특한 왜곡이 생겨난다. 시간의 흐름 자체를 시각화하는 데 쓰인다.
18신시사이저Synthesizer
전자 회로나 알고리즘으로 소리를 인공적으로 만들어내는 악기이자 장치다. 미리 녹음된 소리가 아니라 파형을 실시간으로 합성해 음을 빚는다. 이 전시의 여러 작품은 제너러티브 신시사이저로 화면의 붕괴·운동에 맞춰 음향을 스스로 생성한다.
ㅆ
쌍곡선 함수
1 Term19쌍곡선 함수Hyperbolic Function
지수함수 eˣ를 바탕으로 정의되는 sinh·cosh·tanh 같은 수학 함수들이다. 늘어진 전선이 그리는 곡선, 매끄러운 곡면과 파동, 그리고 상대성이론의 시공간 구조를 기술하는 데 두루 활용된다.
ㅇ
아인슈타인 고리 · 엔트로피 · 이중 은하
3 Terms20아인슈타인 고리Einstein Ring
멀리 있는 천체의 빛이 그 앞을 가로막은 무거운 천체의 강한 중력에 휘어져, 원형 고리처럼 보이게 되는 현상이다. 중력이 렌즈처럼 빛을 굴절시키는 ‘중력 렌즈’의 가장 완전한 형태로, 일반상대성이론의 증거로 꼽힌다.
21엔트로피Entropy
어떤 계가 얼마나 무질서한 상태인지를 나타내는 물리량이다. 자연은 늘 질서에서 무질서로, 즉 엔트로피가 커지는 방향으로 흘러간다. 시간이 한쪽으로만 흐르는 이유이자, 블랙 보이지의 마지막에 신호가 흩어져 사라지는 붕괴의 근거다.
22이중 은하Binary Galaxy
두 개의 은하가 서로의 중력에 묶여 함께 도는 구조다. 가까워지면 서로를 일그러뜨리고 끝내 하나로 병합되기도 한다. 듀얼 갤럭시에서는 붉은 팔과 푸른 팔이 하나의 나선 위에서 교차하며 감기는 이중 은하로 표현된다.
ㅈ
중력 렌즈
1 Term23중력 렌즈Gravitational Lens
무거운 천체의 강한 중력이 그 뒤편에서 오는 빛을 휘게 만들어, 마치 렌즈처럼 상을 확대하거나 여러 겹으로 보이게 하는 현상이다. 일반상대성이론이 예측했고 실제로 관측되었다. 본 전시의 배경 셰이더는 블랙홀 주변의 강한 중력장으로 인해 광선이 굴절되는 중력 렌즈 현상을 수학적으로 근사하여 표현하였다. 가장 완전한 형태가 아인슈타인 고리다.
ㅊ
차등 회전
1 Term24차등 회전Differential Rotation
하나의 천체나 원반이라도 위치(중심으로부터의 거리)에 따라 회전 속도가 서로 다른 현상이다. 은하와 강착 원반, 태양처럼 단단하지 않고 유체로 이루어진 대상에서 흔히 나타나며, 나선팔이 감기는 원인이 된다.
ㅋ
커 계량 · 커 프레임 드래깅 · 케플러 회전
3 Terms25커 계량Kerr Metric
스스로 회전하는 블랙홀 주변의 휘어진 시공간 구조를 정확히 기술하는 일반상대성이론의 수학 모델이다. 회전하지 않는 블랙홀(슈바르츠실트)과 달리, 회전에 의해 주변 시공간이 함께 끌려 도는 효과까지 담아낸다.
26커 프레임 드래깅Kerr Frame Dragging
회전하는 블랙홀이 주변의 시공간 자체를 함께 끌고 도는 현상이다. 소용돌이가 주변의 물을 함께 돌리듯, 블랙홀 근처에서는 공간이 정지해 있을 수 없고 회전 방향으로 서서히 끌려간다. 커 계량이 예측한 대표적 효과다.
27케플러 회전Keplerian Rotation
중심에 가까울수록 더 빠르게 도는 천체의 회전 운동이다. 태양에 가까운 행성이 더 빨리 공전하듯, 강착 원반의 안쪽 물질도 바깥쪽보다 훨씬 빠르게 중심을 돈다. 케플러의 행성 운동 법칙에서 이름을 따왔다.
ㅍ
페르마 나선 · 플라스마
2 Terms28페르마 나선Fermat Spiral
중심에서 일정한 넓이와 간격으로 고르게 퍼져 나가는 나선이다. 해바라기 씨앗이나 솔방울처럼 자연이 공간을 촘촘하고 효율적으로 채우는 성장·확산의 패턴에서 자주 발견된다. 이 전시의 은하 입자 배치에도 쓰였다.
29플라스마Plasma
기체가 더욱 뜨거워져 원자가 전자와 원자핵으로 분리된, 물질의 네 번째 상태다. 태양과 별, 번개, 강착 원반의 뜨거운 가스가 모두 플라스마다. 커 플라스마 성당에서는 소리의 저음이 블랙홀 주위의 플라스마 필라멘트를 밝힌다.
ㅎ
호킹 증발 · 황금각
2 Terms30호킹 증발Hawking Evaporation
스티븐 호킹이 예측한 현상으로, 블랙홀이 사건지평선 언저리의 양자 요동(텅 빈 공간에서도 끊임없이 일렁이는 미세한 에너지)에서 아주 희미한 빛(호킹 복사)을 내보내며 오랜 시간에 걸쳐 질량을 잃고 서서히 증발해 사라지는 과정이다. 블랙홀이 작을수록 더 빠르게 증발하며, 영원할 것 같던 블랙홀에도 끝이 있음을 뜻한다. 이 전시의 마지막 — 관측이 멈춘 우주가 침묵 속으로 스러지는 장면의 바탕이 되는 개념이다.
31황금각Golden Angle
원을 황금비로 나눌 때 생기는 약 137.5°의 각도다. 이 각도로 씨앗이나 잎을 차례차례 배치하면 서로 겹치지 않고 공간을 가장 촘촘하게 채울 수 있고, 해바라기·솔방울 등 자연의 나선에서 흔히 나타난다. 퀀텀 싱귤래리티의 입자 정렬에도 이 각도가 쓰였다.
참고
이 주석은 관람의 이해를 돕기 위한 것으로, 각 용어를 직관적으로 풀어 옮긴 설명이다. 더 엄밀한 정의는 물리학·수학의 정식 문헌을 참고하길 권한다. 작품의 운영·제작 관련 내용은 Operator's Codex에서 다룬다.