전체 글80 별의 거리 측정 연주시차와 표준 촛불법의 비교 및 활용 천문학에서 별의 거리를 정확하게 측정하는 것은 우주의 크기를 이해하기 위해서 반드시 필요하다. 지구에서 볼 때 별들은 마치 평면 위에 떠 있는 것처럼 보이고 유사한 거리에 있는 것처럼 보이기 때문에 예전에는 천구에 표현하기도 했지만, 실제로는 각각 다른 거리에 위치해 있다. 이러한 별까지의 거리를 측정하는 방법으로는 연주시차(Parallax)와 표준 촛불법(Standard Candle Method)이 널리 사용되고 있다. 연주시차의 경우에는 가까이 있는 별의 거리를 직접 측정하는 가장 오래된 방법중 하나이며, 표준 촛불법은 아주 멀리 있는 별까지의 거리를 측정할 수 있는 방법이다. 이번 글에서는 천체 물리에서 가장 많이 사용하고 있는 별까지의 거리를 구하는 두 가지 방법의 원리와 연구 동향을 살펴보고자 .. 2025. 3. 30. 중입자와 경입자 그리고 물질의 근본 요소 쿼크 기원전 400년 무렵 고대 그리스 철학자인 데모크리토스는 자연계를 구성하는 더 이상 쪼개지지 않는 물질인 원자에 대하여 논하였다. 자연계를 구성하는 가장 근본이 되는 물질을 연구하는 분야는 현대의 입자 물리학이다. 그러나 가장 작은 입자로 구성되었다는 가정하에 지칭되었던 원자는 더 작은 입자로 구성되어 있으며, 이들을 이해하는 것은 물리학의 핵심 과제 중 하나가 되었다. 특히 원자 내에 포함되어 있는 양성자, 중성자, 전자 그리고 양성자와 중성자를 구성하는 쿼크는 현대 물리학에서 가장 중요한 개념으로, 이 입자들의 특성과 역할을 분석하면 물질의 본질을 보다 깊이 이해할 수 있게 될 것이다. 이번 글에서는 중입자, 경입자, 쿼크의 개념을 상세히 알아보고, 이 입자들의 특성과 상호작용에 대해 고민해 보고자 .. 2025. 3. 29. 태양풍 개념과 프라즈마의 역할 및 이온층과 오로라 태양풍은 태양에서 방출되는 고에너지 미립자로, 지구와 지구 근처 우주기상 환경에 큰 영향을 미친다. 특히, 프라즈마와 이온층 변화는 우주기상 예측의 핵심 요소이며, 극지방 오로라 현상의 주요 원인이기도 하다. 최근의 태양풍 연구는 더욱 정교해지고 있으며, 이에 따른 지구 및 우주 환경 변화도 주목받고 있다. 이번 글에서는 태양풍의 개념과 프라즈마의 역할, 이온층 변화, 그리고 오로라와의 관계를 깊이 탐구해 본다. 태양풍의 개념과 프라즈마의 역할태양풍(Solar Wind)은 태양의 코로나에서 지속적으로 방출되는 주로 고온의 전하 입자 흐름을 말한다. 이 입자들은 대부분 플라즈마 상태로 존재하며, 전자를 잃은 이온과 자유 전자로 구성된다. 태양풍은 우주 공간을 통해 전파되면서 전하를 띄고 있기 때문에 지구 .. 2025. 3. 28. 중력의 양자화 및 양자중력과 초끈이론 그리고 전망 아인슈타인은 1905년 특수상대론으로 빛의 속도가 일정하다는 가정을 통해 속도에 따른 시공간의 상대성을 보였으며, 10년 정도 후에 일반상대론을 통해서는 속도의 변화량 역시 시공간을 변화시킬 수 있음을 보였으며, 중력에 대해 명확히 정립하게 되었다. 이로써 뉴턴에 의해 정립되었던 절대 공간 절대 시간이 아인슈타인에 의해 상대적이라는 결론과 함께 중력이 힘이 아니며, 양자역학적으로는 중력자라는 힘을 매개하는 입자가 필요하지 않을까 하는 논리에 이르게 되었다. 양자역학의 입장에서 중력을 양자화 한다는 것은 가장 큰 난제 중 하나로 꼽히고 있다. 일반 상대성이론은 중력을 시공간의 기하학적 성질로 설명하지만, 양자역학과 결합할 경우 이론적 충돌이 발생하기 때문이다. 이것을 해결하기 위해 물리학자들은 양자중력 이.. 2025. 3. 27. 맥스웰 방정식과 그 네 가지 형태의 의미와 영향 1861년 스코틀랜드의 물리학자 제임스 클러크 맥스웰(J.C.Maxwell, 1831~1879)에 의해 정리된 맥스웰 방정식은 전자기학의 근본 원리를 정립한 것으로, 전기장과 자기장의 상호작용을 수학적으로 표현하는 네 개의 편미분 방정식으로 구성되어 있다. 전기장과 자기장의 파동방정식을 정리하면서 맥스웰은 전자기파를 예측하였으며, 전자기 현상의 근본 원리를 설명하는 데 매우 중요한 역할을 하게 되었다. 더 중요한 점은 맥스웰 방정식을 통해 전자기파를 예측하고 빛이 전자기파라는 것을 밝히면서 전자기파의 속도가 일정하다는 논리에 따라 빛의 속도가 일정하므로 빛의 속도를 근간으로 정립된 특수상대성이론에 대한 토대를 마련하게 되었다는 점이다. 이번 글에서는 맥스웰 방정식을 간단히 따라가 보면서 그것이 의미하는 .. 2025. 3. 26. 광속 불변의 법칙과 특수상대론 그리고 사고 혁명 아인슈타인은 1905년인 20세기 초 ‘움직이는 물체의 전기 동역학에 관하여’라는 논문을 발표한다. 20세기 초 플랑크가 양자역학의 문을 열고 그와 더불어 물리학의 프레임을 바꿀 논문이었다. 특수상대론이다. 특수상대론은 1905년 아인슈타인이 발표한 이론으로, 고전물리학의 절대 시간과 절대 공간의 개념을 깨고 현대 물리학의 근간을 이루는 중요한 개념이 된다. 갈릴레오 갈릴레이에 의해 고전적인 개념의 절대 시간과 절대 공간에 대한 상대론이 시작되었지만, 특수상대론으로 시공간이 서로 연동되어 있다는 상상하기 불편한 개념이 시작되었던 것이다. 특수상대론의 가장 기본이 되는 개념 중 하나가 광속 불변의 법칙이다. 진공에서 빛의 속도는 어느 누구에게나 어떠한 상황에서도 항상 일정하게 측정된다는 점이다. 이것은 우.. 2025. 3. 25. 이전 1 2 3 4 ··· 14 다음
