우주는 수수께끼이고 아직 풀리지 않은 미스터리들로 가득 차 있다. 현대 물리학의 가장 큰 미스터리 중 하나는 암흑 물질과 암흑 에너지의 본질이다. 이 신비한 물질들은 우주의 많은 부분을 차지하지만, 우리는 그것들에 대해 거의 알지 못한다. 이번 글에서는 암흑물질과 암흑에너지가 무엇인지, 어떻게 발견됐는지, 그리고 이들의 본성을 둘러싼 현재의 이론들을 살펴본다. 암흑 물질과 암흑 에너지의 발견 암흑 물질과 암흑 에너지의 발견은 1930년대에 은하의 회전 곡선의 관측과 함께 시작되었다. 천문학자들은 은하의 바깥쪽 영역이 안쪽 영역과 같은 속도로 회전하고 있다는 것을 알아챘는데, 이것은 예상치 못한 일이었다. 이 관측을 설명할 수 있는 유일한 방법은 은하의 외부 영역을 함께 묶는 보이지 않는 많은 양의 물질이..

양자역학은 원자와 아원자 수준에서 물질과 에너지의 행동을 다루는 물리학의 한 분야이다. 물리학의 이 분야는 우주에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으켰고 트랜지스터, 레이저, 컴퓨터 메모리와 같은 기술의 개발을 이끌었다. 파동-입자 이중성 양자역학의 가장 기본적인 원리 중 하나는 파동-입자 이중성이다. 이 원리는 전자와 광자와 같은 입자가 어떻게 관찰되는지에 따라 파동과 입자와 같은 행동을 모두 보일 수 있다고 말한다. 이는 입자를 입자로, 파동을 파동으로 엄격히 간주하는 고전 물리학과는 대조적이다. 불확정성 원리 양자역학의 또 다른 핵심 원리는 불확실성 원리이다. 이 원리는 입자의 위치를 더 정확하게 알수록 운동량을 덜 정확하게 알 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 이 원리는 파동-입자 이중성의..

상대성 이론의 이해 아인슈타인의 상대성 이론은 20세기의 가장 중요하고 혁명적인 과학 이론 중 하나이다. 그것은 공간, 시간, 그리고 중력에 대한 우리의 이해를 근본적으로 바꾸어 놓았다. 이 글에서는 상대성 이론의 기초와 우주에 대한 우리의 이해에 대한 시사점을 탐구할 것이다. 특수 상대성 이론 1905년 아인슈타인이 제안한 특수 상대성 이론은 다음과 같은 두 가지 가설을 기반으로 한다: 물리학의 법칙은 모든 관찰자들이 서로에 대해 균일한 운동을 할 때 동일하다. 진공에서의 빛의 속도는 상대 운동에 관계없이 모든 관측자에게 동일하다. 이 가정들은 광범위한 결과를 초래한다. 가장 유명한 것 중 하나는 시간과 공간이 절대적이기보다는 상대적이라는 생각이다. 즉, 상대 운동에 따라 관측자마다 다른 속도로 시간이..

시간 연장 이해: 강한 중력장에서 시간이 느려지는 방법 시간 지연은 물리학에서 시간이 다른 중력장에서 어떻게 다르게 지나가는지를 설명하는 개념이다. 알베르트 아인슈타인의 일반상대성이론에 의해 예측된 이 현상은 수많은 실험을 통해 확인되었고, 현재 잘 확립된 사실로 여겨진다. 시간 확장이란 무엇인가? 간단히 말해서, 시간 확장은 두 관측자가 서로 상대적인 속도 차이로 인해 또는 중력장에 대해 서로 다른 위치에 위치함으로써 측정한 경과 시간의 차이이다. 시공간의 특성상 중력장에서 더 낮은 시계는 중력장에서 더 높은 시계보다 더 느리게 똑딱거리는 것으로 측정될 것이다. 시간 확장은 어떻게 작동할까요? 시간 확장을 이해하는 열쇠는 시간과 공간이 별개의 실체가 아니라 시공간으로 알려진 단일 실체의 일부라는 것을 ..

"신의 입자"라고도 알려진 힉스 입자는 물리학의 표준 모델에서 다른 입자들에게 질량을 주는 기본 입자이다. 힉스 입자의 발견은 우주에 대한 우리의 이해와 그것이 어떻게 작용하는지에 대한 중요한 돌파구였다. 이 글에서는 힉스 입자의 역사와 발견 방법, 그리고 우주에 대한 우리의 이해에 대한 시사점을 탐구할 것이다. 힉스 필드와 힉스 보손 힉스 입자는 모든 공간에 스며드는 것으로 생각되는 에너지의 장인 힉스 장과 밀접한 관련이 있다. 힉스장은 다른 입자에 질량을 부여하는 역할을 하며, 힉스 보손은 이 장과 관련된 입자이다. 힉스장과 힉스 입자는 1960년대 물리학자 피터 힉스에 의해 처음 제안되었다. 힉스와 다른 과학자들은 입자들에게 질량을 주는 에너지의 장이 있어야 한다고 제안했고, 그들은 이 장과 관련된..

한반도에 있는 화산들 생각하면 사실 대부분 화성암 지대라고 이야기하잖아요. 예전에는 언젠가 화산으로 만들어졌었을 것이다. 이렇게 생각을 하는 거죠. 그런데 우리가 대표적으로 알고 있는 것 중에 하나는 당연히 백두산이 있을 거고 제주도 있고 울릉도 독도 다 화산으로 만들어진 거예요. 심지어 백두산 한라산 울릉도 이런 것들은 다 활화산입니다. 산이 아주 정밀하게 높이를 재면 점점 윗길 위로 이렇게 봉긋하게 좀 더 솟아요. 아래쪽에 공급이 대표적인 게 이제 1980년에 있었던 세인트 엘렌스 산 계속 부풀어 오르는 겁니다. 그 측정이 됐어요. 이 위에 있는 산 부분이 이렇게 올라가니까 진짜 이거는 임박했다고 예측을 할 수 있는 것이다. 두 번째는 온도도 높아지게 돼요. 마그마들이 올라가기도 하고 물을 좀 건드리..