박학다식 kh2

블랙홀에 들어가면 어떻게 될까? 시공간의 왜곡이 생기는 블랙홀에 들어가면 어떤 일이 생길까? 블랙홀을 잘 표현한 영화로 인터스텔라가 대표적입니다. 영화 속에서 보여주듯이 시공간을 이동하며, 지구로 돌아왔을 때 지구에 있는 가족은 모두 늙었지만 주인공의 모습은 그대로였습니다. 블랙홀의 신비에 대해서 알아보겠습니다. 1. 중력으로 인해 생기는 시공간의 왜곡 1-1 공간 왜곡으로 빨려 들어간다 질량과 중력의 관계의 이해를 돕기 위해 천문 학계에선 쇠구슬 비유를 합니다. 가령 어느 2차원의 세계의 경우 공간이 널따란 천의 형태가 되면, 그 천위에 놓여 있는 물질이(쇠구슬) 무거울수록 측 질량이 클수록 이 천은 심하게 움푹 파이게 됩니다. 그렇다면 그 천 위를 이동하는 물질은 그 움푹한 곳을 향해 빨려 들어가듯이..

아인슈타인 - 블랙홀이란 무엇인가? 우주에서 가장 빠른 빛조차 빠져나가지 못할 정도로 중력이 강한 천체로 1915년 아인슈타인이 발표한 상대성이론에서 개념화되었습니다. 블랙홀은 중력이 강하고 어두우며 너무 멀리 있어 직접 관측된 사례가 없었습니다. 그러나 사건 지평선 망원경 연구진이 8개 대륙에 위치한 전파망원경을 통해 인류 최초로 블랙홀을 관측한 영상을 2019년 4월 공개하면서 모습을 드러냈습니다. 블랙홀은 어떤 특징을 가지고 있는지 알아보겠습니다. 1. 블랙홀의 특징 1-1 사건의 지평선이 구 모양 블랙홀은 그 이름에서 연상되는 2차원적 구멍과는 다르며, 블랙홀을 외부에서 관찰하면 중력 렌즈 효과에 의해 심하게 왜곡된 검은 구체의 형태로 보이게 될 것입니다. 이는 블랙홀의 영역 중 빛이 탈출할 수 ..

아인슈타인 광전효과 활용 아인슈타인의 업적 중 광전효과는 금속에 구속된 전자가 빛에 쪼이면 에너지를 얻어 방출되는 형상을 말합니다. 이때 빛에 쪼이고 방출된 전자를 '광전자'라고 하며, 광양자설에서 빛은 연속적인 파동이 아닌 알갱이의 형태인 양자로 보며 빛의 양자를 '광양자' 또는 '광자'라고 합니다. 광전효과를 우리 생활에 어떻게 활용하는지 알아보겠습니다. 1. 광전효과란? 광전효과는 금속 등의 물질이 빛에 쪼이면 저자를 내놓는 현상입니다. 금속 내의 전자는 원자핵의 전하와 전기력에 의해 속박됩니다. 여기에 일정 진동수 이상의 빛을 비추었을 때 광자가 전자와 충돌하게 됩니다. 광자와 충돌한 전자가 금속으로부터 튀어나오는 현상이라고 할 수 있습니다. 빛이 전자기파 그 자체라는 고전 물리학의 패러다임으로는..

아인슈타인 생애 독일의 물리학자인 아인슈타인은 역사상 가장 위대한 이론물리학자로 알려져 있습니다. 브라운 운동과 광전효과를 증영하고 양자 역학을 발전시키며, 상대성이론을 창시해 현대 물리학의 발전에 큰 영향을 끼쳤습니다. 아인슈타인의 생애와 대학시절 직장생활, 결혼생활 등 아인슈타인의 인생에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 1. 생애 1-1 어린 시절 1879년 3월 14일 독일의 울름 유대인 가정에서 태어났으며, 어린 시절부터 천재성을 보였습니다. 12~16세에는 미적분을 혼자서 공부했으며, 특히 유클리드 기하학을 보고 그 논리성에 감탄했다고 합니다. 이후 김나지움에 진학하여 수학, 물리학에 심취하였고 당시 교육과정을 뛰어넘어 교사들도 어려운 질문한 학생으로 유명합니다. 당시 독일의 주입식 교육에 굉장한..

상대성 이론 2 아인슈타인은 1905년에 '특수상대성이론'과 916년에 '일반상대성이론'을 발표하였으며, 이 이론은 고전 물리학의 토대를 송두리째 바꾸고 현대 물리학의 새로운 토대를 마련했다는 평가를 받고 있습니다. 오늘은 성대성 이론의 과학적 의의와 응용에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 1. 과학적 의의 1-1 뉴턴 역학의 종언 *성대성 이론은 뉴턴의 물리학을 끝내고 새로운 물리학의 표준을 제시하였습니다. '뉴턴 역학' 또는 '고전역학'으로 부르는 학문 분야는 대부분 상대성이론과 비교하는 차원에서 뉴턴의 운동법칙과 시공간의 절대성을 포함하는 학문 분야입니다. 그리고 뉴턴 역학의 핵심인 뉴턴의 운동법칙은 근사적으로 옳은 측정값을 내놓고 있습니다. 상대성이론에서도 관성의 법칙, 작용 반작용의 법칙이 적용됩..

상대성이론1 상대성이론은 알베르트 아인슈타인이 주장한 인간, 생물, 행성, 항성, 은하 크기 이상의 거시 세계를 다루는 이론입니다. 양자역학과 함께 우주에 기본적으로 작용하는 법칙을 설명하는 이론이며, 현대 물리학에서 우주를 이해하는 데 사용하는 가장 근본적인 이론입니다. 상대성이론에 대해서 자세히 알아보도록 하겠습니다. 1. 상대성이론의 탄생 배경 상대성이론은 알베르트 아인슈타인이 제안하고 발전 시셨으며, 특수상대성이론은 1905년 논문'움직이는 물체의 전기역학에 대하여' 와 '물체의 관성은 에너지에 관련되어 있는가?'에서 발표된 것입니다. 일반 상대론은 1915년에 프러시아 과학 아카데미에서 중력장 방정식을 발표한 것으로 기준을 삼고 있습니다. 상대성 이론이라 하면 시간 지연, 길이 수축 등 역학과 ..