자연과 궁금한 것들 1939

금속상자를 지나가는 전자기파의 이중성?

전기장은 금속상자를 뚫고 들어가지 못하지만 자기장은 금속 상자도 거뜬히 뚫어버리므로 자기장의 투과를 막는 것은 전기장의 투과를 막는 것보다 훨씬 더 어렵다고 한다. 자기장이든 전기장이든 둘 다 근원은 전자기파로서 똑같은데, 어찌하여 금속상자를 자기장은 거뜬히 통과하면서 전기장은 통과를 잘 못한다고 하는 걸까? 전자기파는 전기장과 자기장을 번갈아가며 형성하며 나아가는데, 전자기파가 금속상자를 통과할때 자기장으로의 진동은 잘 하면서도 전기장으로의 진동은 잘 못하기 때문일까?

전자들이 서로를 밀어내는 이유는?

‘전하’라는 속성은 전자의 경우는 ‘-’만 갖고, 양성자는 ‘+’만 갖는데 반해, ‘자하’라는 속성은 전자의 경우 N극, S극 둘 다를 갖는다고 한다. 그러면서 왜 자하는 magnetic monopole 이 없는지 의문스러워한다고 한다. 하지만 이 주장은 석연찮은 구석이 있다. 전자가 N극 S극 둘 다를 갖는 가장 작은 자석이라면 전자들은 서로 밀어내는 경우(두 전자의 N극과 N극이 마주보는 경우, 또는 S극과 S극이 서로 마주보는 경우)도 있겠지만, 서로 달라붙는 경우(두 전자의 N극과 S극이 마주보는 경우)도 있어야 할 것 아닌가? 일상생활에서 사용하는 자석 여러개를 가까이 하면 이들은 스스로 N극과 S극끼리 향하면서 모두 찰싹! 하고 달라붙는다. 따라서 전자들도 모두 서로 찰싹! 하고 달라붙어야 하..

가상입자의 질량과 에너지간의 관계는?

The theory of relativity implies a very specific relationship between a particle's mass and it's energy: E = γmc^2. But in the case of a virtual particle, the law of conservation of energy prevents this relation from holding. The result is an irreconcilable difference between the energy of a virtual particle and its mass. And the larger the mass, the larger this discrepancy has to be. 가상입자는 질량이 ..

빛은 매우 바쁜 존재

빛이 최소시간의 원리에 의거 대개 최단 거리를 택하여 가는 이유는? 빛 역시 ‘시간은 금이다.’ 라는 사실을 본능적으로 알고 있기 때문이다. 만일 빛이 가끔씩 느림의 미학에 빠져 단 몇 초만이라도 느릿느릿 움직인다면, 이 세상은 금새 와르르르 무너져버리고 말 것이다. 그리하여 가루가 되어버릴 것이다. 빛이 공기 중에서 물 속으로 잠수할 땐 휘어져(굴절) 가는데, 그 이유는 그게 시간이 덜 걸리기 때문이다. 즉 빛은 밀도가 변하지 않으면 최단거리를 택하여 최소시간이 걸리도록 하지만, 밀도가 변하면 휘어진 경로를 택하여 더 긴 거리를 진행함을 무릅쓰고라도 최소시간이 걸리도록 하는, 철저한 시간 절약가이다.