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'순간이동(Teleportation)'이란 시간 및 거리와 무관하게 다른 공간으로 이동하는 것을 말한다. 사람이나 물체를 순식간에 한 장소에서 다른 장소로 이동시기는 '순간이동(Teleportation)'이 실현된다면, 현대 문명과 국가의 운명은 송두리째 달라질 것이다. 일단 자동차, 선박, 기차 등 현재 운용되고 있는 모든 운송수단과 이와 관련된 산업들은 구시대의 유물로 사라질 것이다. '순간이동'이 가능해지면 교통지옥을 뚫고 갈 필요도 없고, 생필품을 사러 시장에 갈 필요도 없다. 또 몸을 순간이동시키면 되므로, 휴가지가 지구 반대편에 있어도 상관없다. 순간이동은 전쟁의 규칙도 크게 바꿔놓을 것이다. 아군의 병력은 적진의 후방으로 전송하여 급습을 시도하는 것을 물론이고, 적군을 순간이동으로 납치할 수..

0. 목차 역장(Force Field) 마이클 패러데이 4가지 힘 '공상과학물에 나오는 역장'은 만들 수 없는가? 플라즈마 창(Plasma Window) 1. 역장(Force Field) 1-1. 공상과학물에서 나오는 '역장' 영화 '스타트렉(Star Trek)'을 보면 '커크(Kirk)' 선장이 가장 자주 내리는 명령은 '보호막 작동(Shilds up)'이라는 명령이다. 이 명령이 떨어지면 적의 공격을 방어하는 일종의 '역장(force field)'이 '엔터프라이즈호(Enterprise)'를 에워싸게 된다. 적의 공격이 워낙 강력하여 역장의 파워가 외부로 새어나가면, 엔터프라이즈호의 선체에 점차 강한 충격이 전달되고, 최악의 경우에는 죽거나 항복해야 한다. 이처럼 '스타트렉'에서 역장은 없어서는 안 될..

0. 목차 '전자기파'도 에너지를 전달한다. '음파'도 에너지를 전달한다. 1. '전자기파'도 에너지를 전달한다. 지구는 태양과 접촉해 있지 않지만, 태양에 의해 덥혀진다. 이처럼 열이 전해지는 데는 반드시 물체끼리 직접 접촉해야 하는 것은 아니다. 텅 빈 우주 공간을 지나 열이 전달될 수 있는 것은 '전자기파(Electromagnetic Waves)'와 관련되어 있다. 전자기파가 물체에 닿아 흡수되면, 물체를 구성하고 있는 입자인 '전자(Electron)'가 요동한다. 전자기파 중에서 적외선과 마이크로파는 전자를 통해 분자 전체를 요동시키고, 물질의 온도를 올리는 작용을 한다. 이처럼 열은 전자기파에 의해서도 전해진다. 실제로 전자기파는 에너지를 가지고 있다. 예컨대, 돋보기로 빛을 굴절시켜서 한점에 ..

0. 목차자기력의 근본은 '전자 자석'전기장과 자기장전자석(Electromagnet)전자기 유도발전기(Generator)모터(Motor)1. 자기력의 근본은 '전자 자석' '자석(Magnet)'을 잘게 부시면 어떻게 될까? 놀랍게도 원자 상태까지 잘게 부수어도 자석에는 N극과 S극이 남아 있어서 '자기력(Magnetic force)'를 유지한다. 그리고 거기서 더 잘게 나누면 '전자(Electron)' 1개에도 N극과 S극이 있다. '전자(electron)'는 더 이상 분할할 수 없기 때문에 모든 자석에는 반드시 N극과 S극이 존재한다. N극만 있는 자석, S극만 있는 자석 또한 존재하지 않는다. 이른바 그 '전자 자석(electron magnet)'이 모든 자기력의 근본인 것이다. 그러면 전자는 왜 자..

'열역학(Thermodynamics)'은 물질의 상태(state) 변화에 따라 발생하는 '열(Heat)'과 '일(Work)'의 양을 열역학 법칙으로 정의되는 '에너지(Energy)'와 '엔트로피(Entropy)' 등의 열역학적 변수들을 이용하여 분석하는 학문이다. '열역학'은 원자나 분자의 존재가 아직 증명되지 않았던 시대에, '열을 어떻게 효율적으로 동력으로 바꿀까?'라는 문제와 밀접하게 관련되면서 발전해 왔다.0. 목차'온도'란 무엇인가?샤를의 법칙(Charles's Law)보일의 법칙(Boyle's law)이상 기체 상태 방정식'열'이란 무엇인가?열역학 제1법칙 (에너지 보존의 법칙)열역학 제2법칙 (엔트로피의 법칙)1. '온도'란 무엇인가? 어떤 물체든 잘게 분해해 나가면, '원자(Atom)'나 ..

1983년, 일본의 '고시바 마사토시' 박사는 기후 현의 '가미오카' 광산 지하 1000m 지점에 '가미오칸데'라는 거대한 지하 천문대를 만들었다. '가미오칸데(KAMIOKANDE, カミオカンデ)'는 '중성미자(neutrino)'라는 소립자를 포착해 천체를 관측하는 세계 최초로 중성미자를 관측하는데 성공한 '중성미자 관측 장치'이다. 가미오칸데 이후에는 '슈퍼 가미오칸데(Super KAMIOKANDE)'가 건설되었고, 이어서 현재에는 '하이퍼 가미오칸데(Hype KAMIOKANDE)'가 건설되고 있다.0. 목차가미오칸데는 중성미자를 어떻게 검출하는가?가미오칸데는 어떻게 최고감도의 중성미자 관측장치가 되었나?중성미자를 포착하였다.중성미자 천문학1. 가미오칸데는 중성미자를 어떻게 검출하는가? '중성미자(ne..

'광속도 불변의 원리(Principle of Constancy of Light Velocity)'를 출발점으로 아인슈타인이 만들어낸 '상대성 이론'은 현실에서 일어나는 다양한 현상을 올바르게 설명해 내는데 성공했다. 그런데 현재는 '상대성 이론'에도 '한계'가 있다는 사실이 알려져 있다. 그래서 현재 최첨단 물리학 분야에서는 상대성 이론을 뒤집으려는 연구들이 진행되고 있다. 0. 목차 상대성 이론과 양자론의 통합 양자 중력 이론 광속 변동 이론 1. 상대성 이론과 양자론의 통합 그려면 '상대성 이론'의 한계란 무엇을 말하는 걸까? 바로 중력이나 시공에 대해 설명하는 '일반 상대성 이론(Theory of general relativity)'과, 원자나 소립자가 주역인 미시 세계의 사건을 설명하는 '양자론(..

0. 목차 초광속의 가능성 파장에 따라 빛의 속도가 변한다? 물질 속에서는 빛보다 빨리 나아갈 수도 있다. 빛을 쫓아가면 '빛의 충격파'가 생긴다. 겉보기 초광속 1. 초광속의 가능성 1-1. 광속도 불변의 원리 '초광속(Superluminal)'이란 빛의 속도보다 빠른 속도를 의미한다. 하지만 '광속도 불변 원칙'에에 따르면, 광속은 항상 일정하며 빛보다 빠른 것은 존재하지 않는다. 물체를 어떻게 가속해도 '초광속'에 도달하지 못한다. 하지만 지구에서 보았을 때, 초속 20만 km로 날아가는 로켓에서 다시 초속 15km로 날아가는 우주선을 발사한다면, 우주선의 속력은 지구에서 보아 초속 35만 km가 되어 초속 30만 km를 넘는 것이 아닐까? 우주선의 앞에서 앞쪽으로 발사된 빛을 생각해 보자. 광속도..