SURPRISER

역학적으로 '에너지(energy)'란 힘을 만들어서 물체의 운동을 일으킬 수 있는 능력이다. 에너지에는 열에너지, 빛에너지, 소리 에너지, 화학 에너지, 핵에너지, 전기 에너지, 운동 에너지, 위치 에너지 등 여러 가지 형태가 있다. 이 에너지는 서로 변환될 수 있다. 예컨대, '태양광 발전'은 빛에너지를 전기 에너지로 바꾸고, 스피커는 전기 에너지로 소리 에너지를 만들어 내며, 우리의 몸은 화학 에너지를 이용하여 운동에너지를 만든다.0. 목차에너지 보존 법칙운동량 보존 법칙1. 에너지 보존 법칙 '에너지 보존 법칙(Law of Energy Conservation)'은 에너지가 다른 에너지로 전환될 때, 전환 전후의 에너지 총합은 항상 일정하게 보존된다는 법칙이다. '에너지 보존 법칙'은 역학에 한하지 ..

0. 목차만유인력의 법칙은 어떻게 탄생했을까?역제곱의 법칙지구로부터의 만유인력1. 만유인력의 법칙은 어떻게 탄생했을까?1-1. 아리스토텔레스의 '낙하의 법칙' 물체는 왜 아래로 떨어질까? 우리를 지구에서 떨어져 나가지 않게 하는 힘은 무엇일까? 이 의문에 대해 고대 그리스의 철학자 '아리스토텔레스(기원전 384~기원전322)'는 이렇게 설명했다. "모든 물체는 본래 있어야 할 곳으로 돌아가려고 한다. 무거운 물체가 본래 있어야 할 곳은 우주의 중심이며, 그것은 곧 지구의 중심이다. 무거운 것일수록 그곳으로 향하는 성질이 강하므로 더욱 빨리 아래로 떨어진다." 예컨대, 무거운 쇠공은 가병운 깃털보다 분명히 빨리 떨어지므로, 고대인에게 이 생각은 옳다고 받아들여졌을 것이다. 실제로 아리스토텔레스의 '낙하의 ..

0. 목차 '뉴턴 역학'이란? 뉴턴의 제1법칙 - 관성의 법칙 뉴턴의 제2법칙 - 가속도의 법칙 뉴턴의 제3법칙 - 작용 반작용의 법칙 1. '뉴턴 역학'이란? '뉴턴 역학(Newtonian Mechanics)'은 우리 주변에 보이는 물체의 운동을 설명하는 과학이다. 그래서 단순히 '역학(Mechanics)'이라고도 하며, 자연계에 있는 거의 모든 물체의 운동이 '뉴턴 역학'으로 설명된다고 해도 과언이 아니다. 또 '뉴턴 역학'은 물리학 전체의 출발점이라고 해도 지나친 말이 아니다. '뉴턴 역학'의 이해의 핵심은 '운동의 3법칙'과 '만유인력의 법칙(Law of Universal Gravitation)'이다. '뉴턴 역학'을 최초로 확립한 사람은 17세기 영국의 과학자인 '아이작 뉴턴(Isaac Newt..

0. 목차 수소(H, Hydrogen) 헬륨(He, Helium) 리튬(Li, Lithium) 베릴륨(Be, Beryllium) 붕소(B, Boron) 탄소(C, Carbon) 질소(N, Nitrogen) 산소(O, Oxygen) 플루오린, 플루오르, 불소(F, Fluorine) 네온(Ne, Neon) 나트륨, 소듐(Na, Sodium) 마그네슘(Mg, Magnesium) 알루미늄(Al, Aluminium) 규소(Si, Silicon) 인(P, Phosphorus) 황(S, Sulfur) 염소(Cl, Chlorine) 아르곤(Ar, Argon) 칼륨, 포타슘(K, Potassium) 칼슘(Ca, Calcium) 스칸듐(Sc, Scandium) 티타늄, 타티타늄, 티탄(Ti, Titanium) 바나듐(V,..

'네오디뮴 자석(Neodymium Magnet)'은 일본 '스미토모 특수금속(Sumitomo Metal Industries)'의 '사가와 마사토(佐川眞仁)'가 개발한 사상 최강의 영구 자석이다. 네오디뮴 자석은 이름 그대로 '네오디뮴(Nd, 원자번호 60번)'을 사용한 자석으로, 매우 강력한 '자기력(Magnetic Force)'을 가지고 있다. 세탁기, 냉장고, 에어컨, 하이브리드 자동차 등의 '모터(Motor), '하드디스크(Hard Disk)', '헬스케어 기기(Healthcare Device)', '스마트폰(Smarphone)' 등 여러 가지 제품에 '네오디뮴 자석(Neodymium Magnet)'이 사용되고 있다.0. 목차네오디뮴 자석의 개발자석이 될 수 있는 원소네오디뮴 자석의 약점고온에서도 ..

0. 목차 '방사성 물질'이란 무엇인가? '방사성 물질'과 '방사선'은 어떻게 발견되었는가? 방사선의 종류 '방사선 동위 원소'가 방사선을 방출하는 메커니즘 연대 측정(Age Dating) 1. '방사성 물질'이란 무엇인가? '방사선(Radioactive Ray)'이란 높은 에너지를 가진 입자의 흐름 또는 전자기파이다. 그리고 '방사선을 방출하는 능력'을 '방사능(Radioactivity)'이라고 한다. 또 방사능을 가진 물질을 '방사성 물질(Radionuclide)'이라고 한다. 그러면 '방사성 물질(Radionuclide)'은 왜 방사선을 방출할까? 그 비밀은 '원자핵(Nucleus)'에 있다. '방사성 물질'에 포함된 '원자핵'은 불안정해 순식간에 파괴되거나 변한다. 그때 부산물로 방출하는 것이 방..

'금속(Metal)'은 특유의 광택이 있고, 전기나 열을 잘 전하며, 얇게 펴거나 가늘고 길게 늘일 수 있는 물질을 말한다. 118번까지의 원소 가운데 96종의 원소가 '금속'으로 분류되어 있을 정도로 '금속 원소'는 주기율표의 대부분을 차지하고 있다.0. 목차금속 결합금속의 광택전기와 열의 전도전성과 연성자석에 붙는 금속금속, 비금속, 반도체1. 금속 결합 독일의 물리학자 '폴 드루드(Paul Drude, 1863~1906)'은 금속의 '전기 저항'을 설명하기 위해 1900년에 금속의 '드루드 모형(Drude model)'을 발표하였다. '드루드 모형'은 금속이 '양전기를 띤 금속 원자'와, 금속 원자 사이를 이동하는 '자유 전자(Free Electron)'로 이루어져 있다는 모델이다. '폴 드루드'는..

0. 목차원소를 찾아서성질이 제각각인 원소를 어떻게 정리할 것인가?원소를 질량순으로 정리하다.주기율표의 탄생최신 주기율표동위 원소(isotope)전자껍질(Electron Shell)같은 족의 원소가 비슷한 성질을 나타내는 이유1. 원소를 찾아서1-1. 새로운 원소를 찾아서 1669년 독일의 연금술사 '헤니히 브란트(Hennig Brand, 1630~1692)'는 사람의 소변을 대량으로 끓이고 있었다. '연금술사'란 '철(Fe)'이나 '납(Pb)' 등의 값싼 금속을 달구거나 뭔가를 섞어서 '금(Au)'같은 값비싼 금속을 만들려고 했던 사람을 말한다. '헤니히 브란트'도 그 같은 연구의 하나로 소변을 분석하고 있었다. '브란트'는 소변을 펄펄 끓임으로써 검은 침천물을 얻었는데, 그 침전물에 더욱 강한 열을 ..

0. 목차 석유란 무엇인가? 석유가 만들어지는 방법 석유 시대의 종말 1. 석유란 무엇인가? 1950~1960년대 '미국 석유 협회(API: American Petroleum Institute)' 등에 의해 이루어진 성분 분석에 따르면, 석유의 주성분은 '탄화수소(saturated hydrocarbon)'라 불리는 화합물이다. 한마디로 '탄화수소'라고 불리지만, 그 종류는 350종 이상이다. 석유에는 이 밖에도 200종 이상의 황 화합물, 50종 이상의 질소 화합물 등 모두 1000종을 넘는 화합물이 포함되며, 그 성분은 균일하지 않다. 탄화수소는 액체로 대량 존재해야만 석유로서의 가치가 있다. 탄화수소는 소량일 경우 다양한 곳에 존재한다. 퇴적물, 동식물, 천연수, 대기 중, 화산 가스 등 여기저기에 ..

'지구 온난화(Global Warming)'란 1900년 이후 지구의 평균 기온이 급격하게 상승하고 있는 문제를 말한다.ㅡ이 기온 상승은 일찍이 인류가 경험한 적이 없을 정도로 심각하다. 특히 20세기 중반 이후에 일어난 기후 온난화는 인류의 활동으로 인해 배출된 '온실 가스'가 원인인 것으로 생각된다. '온실 가스(Greenhouse Gas)'란 '이산화탄소(CO2)', '메탄(CH4)', 일산화이질소(N2O), '프레온(Freon)' 등의 기체를 말한다. 온실 가스는 지표에서 방출되어, 우주로 빠져나가는 '적외선(Infrared Ray: 파장 범위가 700nm~1 mm인 전자기파)'을 흡수해 지구를 온실처럼 따뜻하게 만든다. 0. 목차 지구 온난화는 사실인가? 지구 온난화의 원인 지구 온난화로 일어나..

0. 목차 영상 진단 AI의 학습 방법 정신 질환에 대한 판정 수술의 평가 암 극복 'AI 의사'는 의사를 완전히 대체하는가? 1. 영상 진단 현재 '인공 지능(AI)'이 가장 잘하는 것 중 하나는 '영상 인식'이다. '영상 인식'이란 영상에서 특징적인 부분을 찾아내고, 그것이 무엇인지 특정하는 기술이다. 의료 분야에서도 AI로 '영상 진단'을 하는 연구가 진행되고 있다. 1-1. 뇌동맥류 진단 '뇌동맥류(Cerebral Aneurysm)'는 뇌 동맥의 일부에 결손이 생겨 그 부분이 부풀어 오르는 혈관 질환이다. 뇌동맥류 등을 발견하기 위해 MRI나 CT 등의 장치를 사용해 머리 단면의 영상을 촬영한다. 이에 AI를 사용한 영상 진단 기술을 개발하는 일본의 '엘픽셀(LPixel)'이라는 회사는 뇌 단층 ..

0. 목차 말하는 AI 음성 인식 음성 어시스턴트 친구처럼 대화하는 AI 1. 말하는 AI '2018 구글 개발자 회의'에서는 음성 어시스턴트의 AI에 관한 새로운 기능이 발표되었다. 음성 어시스턴스가 사용자를 대신해 미용실이나 레스토랑에 전화를 걸어 예약을 해주는 기능이었다. 발표 당일, AI는 실제로 미용실에 전화를 걸어 점원과 통화를 하면서 예약을 하는 모습이 소개되었다. 대화 내용에 부자연스럼도 없는 것은 물론, 발음이나 대꾸하는 내용도 매우 자연스러워 점원은 상대방이 AI라고 생각하지 않는 것 같았다. 물론 당시 소개한 것은 미용실 예약이라는 한정된 상황에서의 대화였긴 하지만, AI가 인간과 충분히 대화할 수준에 이르렀다는 것을 보여주기에 충분한 발표였다. 2. 음성 인식 AI가 사람과 대화하기..

현재는 교통사고의 90% 이상이 부주의나 조작 실수 등 운전자에게 원인이 있다고 한다. 하지만 AI가 운전을 하면, 교통사고는 궁극적으로 99.99% 이상 줄어들 것이다. 0. 목차 자율 주행에 필요한 요소 자율 주행의 레벨 구분 AI가 운전자의 상태를 체크 1. 자율 주행에 필요한 요소 자동차 운전의 과정은 일반적으로 '인식(recognition)', '판단(judgment)', '조작(manipulation)'의 반복이다. 운전자는 신호등의 색깔과 보행자 등을 인식하고, 자동차의 속도를 올릴지 내릴지 좌우로 돌아갈지 등을 '판단'한다. 그리고 그 '판단'을 근거로 해서 운전대와 엑셀레이터, 브레이크를 '조작'한다. '자율 주행 자동차(autonomous car)'에서는 이러한 과정을 모두 컴퓨터가 자..

0. 목차컴퓨터가 작동하는 방법인공지능은 어떻게 학습하는가?인공지능의 미래아실로마 AI 원칙인공 지능의 4가지 레벨1. 컴퓨터가 작동하는 방법 컴퓨터 안에는 '프로그램(Program)'이 많이 들어있다. 인간이 키보드나 마우스를 통해 컴퓨터에 입력을 하면, 컴퓨터는 프로그램으로 계산을 해서 답을 출력한다. 프로그램은 컴퓨터 언어로 만들어져 있다. 따라서 컴퓨터 언어로 나타낼 수 없는 것을 컴퓨터에 시킬 수는 없다. 하지만 프로그램된 것이라면 매우 빠른 속도로 정보를 처리할 수 있다. 인간이라면 한 번에 풀 수 있는 문제도 컴퓨터는 정해진 프로그램에 따라 계산해야 풀 수 있다. 아래의 그림은 '서로 다른 3개의 숫자 가운데 가장 큰 것을 고르라'는 문제를 프로그램을 통해 컴퓨터가 어떻게 푸는지 예시를 나타..

식물이 광합성으로 에너지를 얻는 것처럼, 태양광을 에너지원으로 삼아, 물이나 이산화탄소로부터 연료나 공업용 소재가 되는 '화학 물질'을 합성하는 것이 '인공 광합성(Artificial Photosynthesis)'이다. 인공 광합성으로 만들어지는 물질은 '태양광 연료(Solar Fuel)'라고 부른다. 인공 광합성은 화석 연료에 의존하지 않고, 이산화탄소를 줄이는 효과도 있어, 에너지 문제를 해결하는 '꿈의 기술'로 오랫동안 크게 주목받아 왔다. 세계 각국은 '인공 광합성' 기술의 실용화를 위해 연구 개발에 본격적으로 나서고 있다. 0. 목차 인공 광합성 프로젝트 태양 에너지를 활용한다. 인공 광합성으로 생기는 물질 청정 연료로 기대 다른 에너지와의 비교 광촉매(Photocatalyst) 인공 광합성 연..

0. 목차 우주 태양광 발전(SBSP) 우주 태양광 발전의 역사 우주에서 만든 전기는 어떻게 송전하는가? '우주 태양광 발전' 연구 개발 계획 해결해야 할 문제 1. 우주 태양광 발전(SBSP) 태양광 발전을 지상에서 할 때 가장 문제가 되는 것은 날씨이다. '태양 전지'에 도달하는 태양광이 구름에 가려지면 발전량은 당연히 낮아진다. 또, 구름이 없더라도 먼지와 대기가 태양광의 일부를 반사해버린다. 그래서 이러한 문제를 해결하기 위해, 구름의 영향이 없는 우주에 태양 전지를 쏘아 올려 거기서 발전하는 '우주 태양광 발전(SBSP: Space-Based Solar Power)' 계획이 이루어지고 있다. '우주 태양광 발전'은 적도 36000km의 '정지 궤도(Geostationary Orbit)'에 태양 ..

지금까지 대부분의 나라의 전력은 '화력 발전', '수력 발전', '원자력 발전'에 의해 이루어졌다. 하지만 지금까지 전력을 생산해 온 이 세 가지 방법에는 여러 문제가 있다. '화력발전'은 이산화탄소를 방출하며, '수력발전'은 댐 건설이 환경을 파괴하는 동시에 댐 건설 자체에 한계가 있으며, '원자력 발전'은 안정성 문제가 우려된다. 또 화력 발전과 원자력 발전은 모두 장래에 연료가 고갈된다는 문제도 있다. 이러한 문제점들 때문에 새로운 발전 방법이 요구되고 있다. 이러한 문제를 해결하는 가장 확실한 방법은 '재생 에너지' 시대로의 전환에 성공하는 것이다. '재생 에너지(화석연료와 원자력을 대체할 수 있는 무공해 에너지)'를 비롯해, 기타 전력 공급원으로 기대되는 여러 발전 방법들에 대해 소개한다. 현재..

0. 목차'전기'와 실생활'전기'의 기초송전(power transmission)'전기'란 무엇인가?흐르는 전류는 저장할 수 없다.'전력'의 조건전력 공급원1. '전기'와 실생활 전기가 대중에게 보급된 것은 미국의 발명가인 '토머스 에디슨(Thomas Alva Edison, 1947~1931)'이 1882년에 세계 최초의 발전소를 뉴욕에 건설하면서부터이다. 한국에서는 1887년에 최초의 전등이 경복궁에 설치되었다. 1900년에는 지금의 서울 종로에 전등 3개가 설치되었는데, 이것이 최초의 전기 가로등이었다.빛(Light): 전기가 등장하면서 '빛(light)'을 얻는 방식은 완전히 변했다. 과거, 열이나 빛을 얻는 유일한 방법은 장작이나 횃불, 양초, 램프, 가스 등과 같은 무언가를 태워서 그 물질이 가진..

0. 목차 '핵융합 반응'이란 무엇인가? 핵융합과 관련하여 우여곡절이 많았다. ITER 핵융합로의 연료 핵융합로 레이저 핵융합 탁상용 핵융합기 1. '핵융합 반응'이란 무엇인가? 20세기의 위대한 물리학자 '리처드 파인만(Richard Phillips Feynman, 1918~1988)'은 '모든 것은 원자로 되어 있다(Everything is made of atoms)'라는 유명한 말을 남겼다. 그 원자의 중심에는 '양전기(Positive Electricity)'를 띤 '원자핵(atomic nuclei)'이 있으며, 그 주위에는 '음전기(Negative Electricity)'를 띤 '전자(electron)'가 있다. '핵융합 반응(Nuclear fusion reaction)'이란 고속으로 날아가는 원..

이 세계는 정말 3차원일까? TV에 비친 자신의 모습은 3차원처럼 보이지만, 사실은 결국 수많은 화소로 채워져 있는 평면인 '2차원'이다. 즉, TV는 2차원 평면에 색을 칠해 3차원처럼 보이게 하는 것이다. 이와 마찬가지로, 우리의 세상은 3차원으로 느껴지지만, 사실 실제 차원의 수는 다를지도 모른다. 0. 목차 홀로그래피 원리 홀로그램과 홀로그래피 중력은 허상인가? 홀로그래피 원리의 탄생 홀로그래피 원리 세계관 1. 홀로그래피 원리 시공은 모든 현상이 일어나는 무대이다. 예컨대, 공간이 3차원이라면 중력은 거리의 제곱에 비례하여 약해질 테지만, 공간이 2차원이라면 중력은 거리에 반비례할 것이고, 공간이 4차원이라면 중력은 거리의 세제곱에 비례할 것이다. 이처럼 시공의 차원이 달라지면, 일반적으로는 물..

0. 목차고차원 이론의 등장고차원을 생각하는 이유고차원은 어디에 있는가?'초끈 이론'의 여분 차원여분 차원과 중력차원의 수와 중력가속기 실험고차원의 증거 찾기1. 고차원 이론의 등장 물리학자 '알베르트 아인슈타인(Albert Einstein, 1879~1955)'은 1905년에 '특수 상대성 이론(Special Theory of Relativity)'을 발표해, 이 세계가 '3차원 공간'과 '1차원 시간'으로 이루어진 '4차원 시공'임을 밝혔다. '시공(Space-Time)'이란 시간과 공간을 하나로 표현한 말로, 아인슈타인은 공간과 시간이 하나로 되어 있으며, 절대로 끊을 수 없는 관계에 있다고 주장했다. 이후에도 특수 상대성 이론은 여러 차례 실험으로 확인되었고, 물리학자들은 적어도 이 세계는 4차원..

0. 목차 제4의 차원은 무엇인가? 특수 상대성 이론 일반 상대성 이론 '비유클리드 기하학'의 발전 과정 중력과 시공 블랙홀과 시공 1. 제4의 차원은 무엇인가? 우리가 사는 공간에서 한 점의 위치를 특정하기에 필요한 수치는 3개로 충분하다. 하지만 '이 세계는 3차원'이라고 결론 내리기는 성급한 일이다. 예를 하나 들어보자. 철수와 영희가 내일 만나서 데이트하기로 약속했지만, 정작 둘은 만나지 못했다. 왜 그랬을까? 둘은 만날 장소만 정했지, '시각(time)'을 정하지 않았기 때문이다. 이처럼 사물을 특정하기 위해서는 장소뿐만 아니라 '시각(time)'이 필요하다. 그래서 시각을 눈금으로 하는 '시간'의 축은 3차원 공간에서 '제4의 차원'으로 간주되곤 한다. 1-1. 시간의 화살 하지만 시간의 성질..

0. 목차 '차원'이란 무엇인가? 2차원 3차원 높은 차원은 그보다 낮은 차원의 공간을 내부에 포함한다. 차원의 확장 초입체 낮은 차원에서 불가능한 일도 높은 차원에서는 가능하다. 1. '차원'이란 무엇인가? 1-1. 유클리드가 정의한 점, 선, 면 '차원(dimension)'이란 공간이나 도형이 넓어지는 정도를 나타내는 개념이다. 차원의 개념은 기원전부터 있었던 것 같다. '기하학의 시조'라 불리는 고대 그리스의 수학자 '유클리드(Ευκλείδης, 기원전 330?~275)'는 기하학에서 그때까지 이루어진 성과를 체계화해 '원론'을 썼다. 그는 '원론'에서 점, 선, 면, 입체 등의 정의를 다음과 같이 내렸다. '점이란 부분을 갖지 않는 것이다. 선이란 폭이 없는 길이이다. 면이란 길이와 폭만 가진 것..

소립자 물리학은 소립자에 대한 내용을 이론적으로 예언하고, 그 예언을 가속기를 통해 증명하는 과정을 통해 발전해 왔다. '입자 가속기 (particle accelerator)'란 전자나 양성자 등을 입자를 가속하는 장치이다. 가속한 입자를 다른 입자에 충돌시켜, 더욱 작은 입자로 분해하거나 입자의 성질을 조사할 수 있다.0. 목차가속기의 역사와 미래B팩토리LHC차세대 선형 가속기 ILC1. 가속기의 역사와 미래1-1. 가속기의 필요성이 대두됨 1911년, 물리학자 '어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford, 1871~1937)'는 우라늄으로부터 자연히 방출되는 '알파 입자(양성자 2개와 중성자 2개로 이루어진 헬륨-4 핵)'를 발견하였다. 그리고 이를 이용해 원자핵의 존재를 발견하였다. 제2차 ..

0. 목차물질을 구성하는 가장 기본적인 요소소립자를 찾아서쿼크와 렙톤쿼크와 힘소립자의 질량CP 대칭성의 파괴미지의 소립자들1. 물질을 구성하는 가장 기본적인 요소 우리가 사는 이 세상을 구성하는 물질을 점점 잘게 잘게 나누어가면 어떻게 될까? 인류는 아주 오래전부터 이런 의문을 품어왔다. 고대 그리스 시대에는 물질이 '물', '불', '흙', '공기'로 되어 있다는 설과, 더 이상 분해할 수 없는 '원자(atom)'으로 되어있다는 설이 있었다. 물질이 무엇으로 되어있는지에 대해 과학적으로 검토하기 시작한 것을 19세기에 들어와서다. 화학자들은 고대 그리스의 사고방식을 되살려, 모든 물질은 많은 원소의 조합으로 생긴다는 사실을 알게 되었고, 마침내 분자와 원자의 화학 반응을 이해하게 되었다. 19세기 말에..

0. 목차우주의 탄생천체의 탄생우주의 미래1. 우주의 탄생1-1. 우주 탄생 0초 후1-1-1. 우주가 '무(無)'에서 탄생 1982년, 미국의 물리학자 '알렉산더 빌렌킨(Alexander Vilenkin, 1949~)' 박사는 우주가 '무(無)'에서 태어났다는 논문을 발표하였다. 여기에서 말하는 '무(無)'는 물질이 없는 것은 물론, 공간도 없는 것을 가리킨다. 다만, 무에서의 우주 탄생론은 증명된 것이 아니며, 가설에 지나지 않는다. 우주 탄생에 대한 확실한 내용은 아직 밝혀지지 않았다. 하지만 '일반 상대성 이론'과 '양자론'을 이용해 이 결론을 유도한 것이지, '알렉산더 빌렌킨' 박사가 근거가 없는 주장을 한 것은 아니다.1-2. 우주 탄생 10-361-2-1. 인플레이션(inflation) 태어..

0. 목차 국부 은하군 국부 은하군의 주요 은하 국부 은하군 바깥 우주의 대규모 구조 우주 배경 복사 1. 국부 은하군 '은하군(Group of Galaxies)'이란 수십 또는 수백 개의 은하가 모여있는 은하 집단이다. 그중 '국부 은하군(Local Group of Galaxies)'은 '우리 은하'가 속해있는 은하군으로, 대략 1000만 광년 정도의 영역에 모여있는 은하군이다. '우리 은하(Milky Way Galaxy)'는 '태양계'(Solar System)'가 속해있는 은하이다. 1-1. 이중핵 구조 지름 약 500만 광년의 크기의 원반 모양인 '국부 은하군'에는 은하가 최소 40개 이상 흩어져 있다. 하지만 '국부 은하군'에서 충분히 크다고 말할 수 있는 은하는 '안드로메다 은하(Andromed..

우리가 사는 지구는 '태양계(Solar System)'에 속해 있고, 태양계는 '우리 은하(Milky way galaxy)'라고 불리는 별들의 무리에 속해 있다. '우리 은하'에 대해 알아보자. 0. 목차 우리 은하(Milky way Galaxy) 태양계(Solar System) 태양계 밖의 항성 성운(Nebula) 성단(Star cluster) '성운과 성단'의 카탈로그 주요 성운과 성단 대표적인 성운, 성단 살펴보기 1. 우리 은하(Milky way Galaxy) 1-1. 은하의 발견 '은하수'가 사실은 막대한 별들의 모임이라는 것을 처음으로 밝혀낸 사람은 이탈리아의 과학자 '갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei, 1563~1642)'였다. '갈릴레오 갈릴레이'는 1609년 당시 막 개발되었..

미시 세계에서는, 아무것도 없어야 할 진공에서도 '소립자(elementary particle)'가 튀어나온다고 한다. 게다가 이런 소립자는 무수히 존재하며, 분주하게 생성과 소멸을 되풀이하고 있다고 한다. 진공에 대한 물음을 끝까지 파고들면 '물질은 무엇인가?', '우주는 어떻게 진화해 왔는가?'와 같은 어려운 문제에 직면하게 된다. 도대체 '진공(Vacuum)'이란 무엇일까?0. 목차'진공'은 정말 비어있을까?'진공'에 관한 실험들인공적인 진공의 한계원자 주위에는 아무것도 없는가?진공에서 소립자 만들기쌍생성과 쌍소멸빅뱅을 일으킨 에너지의 근원진공의 여러가지 응용1. '진공'은 정말 비어있을까? 우주 공간은 공기가 없는 진공이라는 말을 들어본 적이 있을 것이다. '진공(眞空)'이라는 말을 문자 그대로 해..

0. 목차 소립자(Elementary Particle) 4종의 힘 통일장 이론 게이지 이론(Gauge Theory) '초끈 이론'에서 'M이론'으로 여분의 차원은 어디에 있는가? 1. 소립자(Elementary Particle) 물질은 원자로 되어 있고, 원자는 원자핵과 전자로 이루어져 있다. 원자핵은 또 '양성자(Proton)'와 '중성자(Neutron)'로 되어 있다. 또 양성자와 중성자는 '3개의 쿼크'로 이루어진다. 현재로서는 '전자(electron)'나 '쿼크(quark)'가 물질을 만드는 최소 단위인 '소립자(Elementary Particle)'라고 생각된다. 물질을 만드는 소립자로는 6종의 '쿼크(quark)'와 6종의 '렙톤(lepton)'이 알려져 있다. '쿼크'와 '렙톤'은 각각 2개..