여권(passport)에 대해서는 함께 하는 글에서 잘 소개되었으니 과학과 관련되어 살펴보도록 하자. 여권은 신분을 증명하는 용도이기 때문에 당연히 보안이 극히 중요하다. 보안이 허술하여 자기 신분을 도용당한다거나, 꼭 걸러야 할 범죄자가 국경의 망을 빠져나간다면 사회적으로 문제가 클 것이다. 여권이라는 물리적 대상에 숨은 여러 물리적, 화학적 특성 외에 보안을 중심으로 과학의 관점에서...
미시적인 물질을 입자(particle)와 파동(wave)의 양자선택적 입장이 아니라 장(field)이라는 하나의 물리적 개념으로써 이해할 수 있습니다. 그러나 고전적인 개념의 장으로는 미시세계를 제대로 기술하고 나타낼 수 없어요. 장을 양자화해야 양자이론과 어울리며, 물론 장은 특수 상대성이론과도 어울려야 합니다. 현대물리학을 세운 두 기둥 위에 올라가야 하는 것이죠. 장을 양자화하여 세상을 이해하는 이론이 현대물리학의 기본을...
원자핵을 발견하면서부터 전기적 반발력을 이기고 원자핵을 안정되게 결합시키는 힘이 새로운 종류일 것이라는 짐작은 했으나 실체를 알지는 못했었다. 유가와가 핵력을 설명하기 위하여 중간자를 예견했고 발견되면서 새로운 힘을 이해한 것 같았으나, 핵력은 강한 상호작용이 스며져 나온 것이며 기본적인 힘이 아니었다.
강한 상호작용은 쿼크들 사이에 3 종의 새로운 전하들 사이에 작용하는 힘입니다. 3종류의...
차가 없던 시대 혹은 대다수가 차를 이용하지 않았던 시절에는 순간순간의 속력을 알기도 어려웠고 구태여 알려고 하지 않았다. 두 장소 사이의 거리 그리고 그 거리를 걸어가는데 걸리는 시간이 일상에서 중요했다. 물리학의 관점에서 이야기한다면, 이동거리와 평균 속력의 개념이다. 평균 속력은 어느 정도의 거리를 가는데 어느 정도의 시간이 걸렸는지를 따지는 것이다. 물론...
운동, 움직임은 두 종류로 나누어 볼 수 있다. 방향이 변하지 않는 직선 운동과 방향이 변하는 회전 운동. 방향이 변하지 않는 직선 운동은 생각하기 간단하지만, 방향이 변하지 않는다면 오늘 만난 누구를 미래에 다시 만날 방법이 없을 뿐만 아니라 모든 것들은 영영 헤어지거나 충돌해서 둘 다 망가질 수밖에 없으니 끔찍할 것이다....
사회에서 돈을 주고받음으로써 경제활동이 일어난다. 자연에서는 무엇을 주고받음으로써 자연의 변화, 활동, 여러 현상들이 일어나는 것일까? 거시적인 관점에서 자연 현상의 변화는 높은 곳에서 떨어지거나 천체의 공전과 자전, 물의 흐름 등과 같은 물리적 현상과 껍질을 벗긴 사과의 색이 바래지거나 고온에서 물질이 타는 연소 등과 같은 화학적 현상 그리고 생명체 내부에서 일어나는...
더 이상 세상의 끝을 맞닥뜨릴까 두려워 할 필요가 없이 세상이 둥글다는 것을 직접 보인 사람은 우리에게 잘 알려진 마젤란(Ferdinand Magellan 1480~1521)이지만, 인간의 탐험은 물론 그전에도 계속 되었다. 자기가 사는 주변을 넘어서 가본 적이 없는 미지의 땅 혹은 바다로 나선다는 것은 물론 위험한 일이다. 그럼에도 불구하고 인간은 먹을 것을 찾아...
앞에서 이야기했듯이 계의 특성은 라그랑지언(L)에 담겨 있으며, 라그랑지언의 구체적인 형태는 어느 계를 기술하고 있는지를 나타내는 것입니다. 빛과 전자의 상호작용을 다루는 QED 라그랑지언의 구체적 형태는 잘 알려져 있습니다. 빛과 상호작용하지 않고 자유로운 자유전자에 대한 라그랑지언은 물론 더욱 간단합니다. 자유전자의 라그랑지언에 최소작용의 원리를 적용하면, 자유전자의 운동방정식이 나오게 되겠죠. 자유 전자의 운동방정식으로...
아마도 과학의 역사에서 연금술(alchemy)처럼 돈과 직접적으로 관계되는 연구는 없을 것이다. 아리스토텔레스(B.C. 384~322)가 4원소설을 지지한 이래로 2천년이라는 긴 시간 동안 사람들은 연금술을 믿으며 값비싼 금이나 무병장수를 가능하게 하는 ‘현자의 돌’(‘철학자의 돌’, ‘마법사의 돌’로 불리기도 한다)을 만들기 위해 혹은 찾기 위해 많은 실험과 힘든 탐험을 해왔다. 세상의 모든 물질의 근원이 물,...
지금까지의 여정을 경험 삼아서 개별적인 현상들을 이해하는 것보다, 인간의 역사와 더불어 계속 했던 근원적인 질문에 답을 찾으려고 할 것이다. 오랫동안 천지창조만큼이나 다양한 신화들을 만들고 지역에 따른 문화와 가치에 영향을 주었던 천지창조를 보다 객관적으로 알아보자.
누가 세상을 만들었나?
사람들이 오랫동안 궁금해오던 궁극적인 질문 중의 하나, “세상은 어떻게 만들어졌을까?” 혹은 “어떻게 해서 지금과...