[도전! 양자역학] 4화, 모든 곳에 존재하는 전자
@leesongyi 작가님 고맙습니다.
전자들이 실제로 이 모든 곳에 있다?
말도 안되는 소리를 하는 거 보니,
이제 양자역학인가?
재미있는 실험을 보여줄 테니
한 번보고 잘 생각해 봐.
먼저 입자와 파동이 어떻게 다른지 알고 있어야 한다.
입자는 물질
을 의미한다.
물질을 아주 작게 쪼갠 원자도 입자이고,
원자 안에 있는 전자나 양성자, 중성자도 입자다.
파동은 입자와 다르다. 파동은 입자가 아니라 운동이나 에너지가 전달되는 현상이다.
입자는 그 자체가 움직이지만,
파동은 에너지를 전달해 움직임을 만든다.
호수에 돌멩이를 던지면, 돌멩이가 떨이진 곳을 중심으로 동심원 물결이 만들어진다.
Image Credit : pixabay
물방울들이 이동하는 게 아니라 에너지가 옆에 있는 물방울들로 전달하며 움직임이 나타나는 것이다.
응?
야구장에서 파도타기 응원을 보면
물결치듯 사람들이 움직이는 것 같지만,
실은 사람들은 다들 제자리 있고,
잠깐 일어섰다가 앉는 거잖아.
물결 역시 물방울이
옆으로 움직이는 게 아니라,
위아래로 움직이는데
에너지가 옆으로 전달된다는 거지?
응.
나무에 긴 끈을 하나 묶어 놓고,
내가 위아래로 흔들면 파동이 만들어져
나무까지 가는 거야.
소리도 공기를 진동시켜 퍼져나가는 파동 현상이야. 이제 파동이 어떤 건지 감이 오나?
이미 아까부터 알았다고.
그럼 이제 입자와 파동이 어떻게 다른 현상을 만들어내는지 살펴보자.
야구 배팅 연습장에 가면 자동으로 야구공이 날라온다. 야구공 피칭 머신이다. 이걸 사용해 야구공을 던진다고 하자.
피칭 머신, Image Credit : Wikimedia Commons
두개의 벽이 있는데
중간벽에는 세로로 틈을 만들어 놓았다.
발사!
틈을 통과한 야구공들이 뒷 벽에 닿는다.
야구공에 페인트가 묻어 있다고 한다면
벽에 페인트 자국이 한줄 생길 것이다.
틈이 두 줄이라면 벽에도 두 줄
.
이번에는 파동.
파동은 틈을 통과하면서 새로운 파동을 만든다.
틈이 하나만 있으면 가장 에너지가 센 가운데를 중심으로 옆으로 갈수록 점점 약해진다.
입자의 무늬와 다르지 않다.
물결이라면 물결의 높이가 가장 높은 데가 에너지가 가장 세다.
틈이 두 줄이라면
두 틈에서 만들어진 두 개의 파동이 서로 간섭하며
복잡한 무늬를 만든다. 간섭무늬
물결의 높이를 재면 에너지를 알 수 있다
입자와 파동은 분명 다른 무늬를 보여준다.
문제는 우리 눈으로 볼 수 없는 아주 작은 세상
양자 세계에서 일어난다.
읽고 잘못된 내용이 있으면 알려주시는 분에게는 tipU :)
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어...어렵다...
어... 어렵나요? 사실 저도 어렵습니다. ㅠ 좀 더 분발하겠습니다.
어렵네요..ㅋㅋㅋ 그래도 흥미롭게 봤습니다!!
ㅎㅎ 흥미롭게 봐주셔서 감사합니다!
양자역학보단 빛의 이중성 배울때 자주보는 내용이긴하군요 ㅎㅎㅎ
빛의 이중성은 건너띄고 양자의 이중성으로 왔습니다. ㅎㅎ
좋은 과학정보 잘보고 갑니다. 얼마전에 다큐멘터리에선가 빛은 입자와 파동의 특성을 모두 가지고 있다고 들었습니다. 신기하네요. ^^
맞습니다. 빛과 양자는 입자와 파동의 특성을 모두 가지고 있습니다. 신기합니다.
@yoon 님 정말 알기 쉽게 잘 표현하시는 것 같습니다 ㅎㅎ 중간 중간 묘사도 기가 막히네요
훈하니님에게는 너무 쉬운 내용이지만 다른 분들에게는 어려운... 난이도 조절에 실패한 느낌입니다. ㅎㅎ
제가 올린 양자심리학 #4 빛의 이중성에 나오는 동영상을 보면 파동과 입자의 차이에 대해 좀 더 이해가 될거 같습니다.
네 저도 몇 차례 봤는데 이해하는 데 무척 도움이 되는 영상입니다. 감사합니다!
양자역학을 위해서는 '존재'에 대한 새로운 정의가 필요 했을 겁니다.
'서로 다른 곳에 동시에 있다는 주장'
미립자의 세계에서 발견한 현상을
분자의 세계를 넘어 우주적 공간으로 확대하려는 노력,,
인간은 정말 대단합니다.
맞습니다. 너무 이상하면서 신기한 세상입니다. 감사합니다. tip!
아..감사합니다.
팁도 주시고..
물리학 공부하시는 분들은 좋겠어요.
심오한 세상을 접할 수 있으니까요.
머리도 살짝 아프겠지요^^
Hi @neojew! You have just received 0.3 SBD tip from @yoon!
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아..음.. 윤님 오늘도 안녕하세요 :)
기린님은 열혈 독자 가운데 한 분입니다. ㅎㅎ
또다시 머리속이 멍해지는 윤님의 양자역학시간 O.O..ㅎㅎ''
이해해 보려고 노력중입니다, 역시 과학은 어렵습니다....
저도 그렇습니다. 그래서 도전! 이라 이름 붙입니다. ㅎㅎ