우주는 방향이 있나요?(예를들어 위아래 / 동서남북)

지구에서 우리가 알고 있는 방향의 개념(위, 아래, 북쪽, 남쪽, 동쪽, 서쪽)은 우주 공간이나 우주 전체에 동일한 방식으로 적용되지 않습니다.

우주좌표

위,아래,동쪽,서쪽,남쪽,북쪽과 같은 전통적인 공간적 방향에 있어서 우주는 선호되거나 절대적인 방향이 없습니다.
이러한 방향은 특정 ​​참조 프레임 또는 좌표계를 기준으로 하며 해당 정의는 일반적으로 지구에 설정된 방향 및 규칙을 기반으로 합니다.

여기 지구에서 우리는 행성의 중력(위아래 감각 제공)과 자기장(북쪽과 남쪽 제공)으로 인해 방향 감각을 가지고 있습니다.
동쪽과 서쪽은 지구의 자전을 기준으로 합니다. 이러한 개념은 지구에 국한되며 우주의 더 큰 규모에는 적용되지 않습니다.

광활한 공간이나 우주에는 보편적인 상하, 동서남북이 없습니다.
'위' 또는 '아래'는 주관적이며 기준 틀에 따라 다릅니다. 예를 들어, 국제우주정거장에 있는 우주비행사들은 우주선의 바닥을 향해 '아래로' 감각을 경험하는데, 그것은 우주선이 준거틀을 만들기 때문일 뿐입니다. 우주유영을 위해 역 밖으로 나가면 '위'도 '아래'도 없습니다.

광활한 우주 공간에서 절대적인 방향을 정의할 수 있는 보편적으로 고정된 기준점은 없습니다.
우주의 서로 다른 지역에 위치한 서로 다른 관찰자는 각각의 참조 프레임을 기반으로 공간 방향을 다르게 인식할 수 있습니다.

우주좌표 아이콘

그러나 우주론에는 우주에서 가장 큰 규모의 은하와 은하단의 분포를 가리키는 우주 대규모 구조라는 개념이 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다.
이 구조는 균일하지 않으며 필라멘트, 공극 및 초은하단과 같은 패턴과 구조를 나타냅니다.
이러한 기능은 큰 규모에서 상대적인 방향 감각을 제공할 수 있지만 지구에서 사용되는 전통적인 공간 방향과 직접적인 관련이 없습니다.

요컨대 상, 하, 동, 서, 남, 북과 같은 공간적 방향은 지구에서는 의미와 유용성이 있지만 광대한 우주 속에서 보편적인 의미나 절대적인 존재는 아니다. 방향에 대한 인식은 기준 프레임과 관찰 맥락에 따라 다릅니다.

그럼 우주에서는 좌표를 어떻게 확인하나요?

공간에서 자신의 좌표를 결정하려면 참조 시스템과 일련의 측정 또는 관찰이 필요합니다.
천문학 및 우주 탐사에서 물체를 찾거나 하늘이나 우주에서의 위치를 ​​설명하기 위해 여러 좌표계가 일반적으로 사용됩니다.
우주에서 자신의 좌표를 결정하는 것은 지구 표면에서보다 훨씬 더 복잡합니다.
지구에서는 2차원 그리드(위도 및 경도)와 3차원 고도를 사용할 수 있지만 공간은 3차원이므로 다른 접근 방식이 필요합니다.

다음은 공간에서 좌표계를 설정할 수 있는 몇 가지 방법입니다.

천체 좌표계
천체 좌표는 하늘에서 물체를 찾는 데 사용됩니다.
두 가지 기본 시스템은 적도 좌표 시스템과 수평(또는 고도 방위각) 좌표 시스템입니다.

적도 좌표계
적도 좌표계는 지구를 둘러싼 가상의 구인 천구를 기준으로 합니다.
적위(위도와 유사)와 적경(경도와 유사)을 좌표로 사용합니다.

수평 좌표계
수평 좌표계는 고도(수평선 위의 각도)와 방위각(수평선 방향)을 좌표로 사용합니다.
관찰자의 위치와 시간에 따라 로컬 관점과 변화를 제공합니다.

은하 좌표계
은하 좌표계는 우리 은하계 내의 물체를 찾는 데 사용됩니다.
은하의 중심을 기준점으로 은하의 위도와 경도를 좌표로 사용합니다.

황도 좌표계
황도 좌표계는 태양 주위를 도는 지구 궤도면을 기준으로 합니다.
황도를 따라 천구의 위도와 천구의 경도를 좌표로 사용합니다.

종종 우주선 좌표는 지구나 태양과 같은 특정 물체에 상대적으로 측정됩니다.
해당 물체로부터 우주선의 거리와 방향을 계산할 수 있습니다. 예를 들어, NASA는 직각 좌표계를 사용하여 태양계에서 우주선의 위치를 ​​추적합니다. 이때 태양 중심을 원점으로 하고 X축은 태양에서 지구를 직접 가리키고 Z축은 가리킵니다. 태양의 북극에서 북쪽으로 Y축이 오른쪽 좌표계를 완성합니다.

성간 항법을 위해 천문학자들은 고대 뱃사람들이 별을 이용한 항법과 유사한 방법을 사용할 수 있습니다.
멀리 떨어진 별의 위치를 ​​관찰함으로써 우주선은 그 위치를 결정할 수 있습니다.
이는 시각적으로(카메라 사용) 또는 온보드 별 추적 장치를 사용하여 수행할 수 있습니다.

관성 항법 시스템은 외부 참조 없이 우주선의 위치, 속도 및 방향을 추적할 수 있습니다.
컴퓨터, 모션 센서(가속도계) 및 회전 센서(자이로스코프)를 사용하여 우주선의 위치를 ​​계산합니다.

(Pulsar-based Navigation)pulsars는 전자기 복사선을 방출하는 회전하는 중성자 별입니다.
이러한 빔은 매우 규칙적이므로 우주선의 위치를 ​​결정하는 우주 등대처럼 사용될 수 있습니다.

우주공간 좌표 맵(가상이미지)

우주에서는 모든 것이 움직입니다.
우주선이 움직이고, 행성이 움직이고, 별이 움직입니다. 따라서 위치는 고정된 것이 아니라 끊임없이 변화합니다.

우주에서 좌표를 결정하려면 천체 위치, 각도 또는 거리와 같은 관측 데이터 또는 측정이 필요합니다.
천문대와 우주선은 좌표 계산에 필요한 데이터를 얻기 위해 망원경, 별 추적기, 무선 신호와 같은 다양한 장비와 기술을 사용합니다. 또한 위성과 우주선은 GPS(Global Positioning System)와 같은 내비게이션 시스템에 의존하여 지구에 대한 위치와 좌표를 결정하는 경우가 많습니다.

공간에서 정확한 좌표 결정은 복잡할 수 있으며 기기 및 참조 시스템의 신중한 보정 및 동기화가 필요하다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

과학자, 천문학자 및 엔지니어는 광대한 공간에서 위치와 좌표를 정확하게 결정하기 위해 정교한 방법과 기술을 사용합니다.