안녕하세요. 강준우 전문가입니다.
Q. 과학의 발전에 큰 영향을 준 사람은 누구인가요?
안녕하세요. 강준우 전문가입니다.물리나 과학에도 여러 분야가 있어서 딱 누구냐 하고 답변하기는 힘들지만 몇명을 꼽을 수는 있겠네요.현대 시대에 와서 가장 영향을 크게 줬다고 할 수 있는 사람은 두 명 인것 같은데요.한 명은 막스 플랑크이고, 다른 한 명은 아인슈타인입니다.막스 플랑크는 양자역학을 발견한 사람입니다.아인슈타인은 양자역학을 발전시키고, 상대성이론을 발표했죠.현대와 근대의 기술적 차이는 양자역학이라고 할 만큼 두 과학자의 역할이 컸습니다.
Q. 빛이 굴절이 된다는것은 빛이 반듯하게 나간다는 뜻이 아니라는것으로 해석하면 안되나요?
안녕하세요. 강준우 전문가입니다.빛은 반듯하게 나가지만 한 가지 중요한 원리에 따라서 경로를 선택하게 됩니다.빛은 항상 시간이 가장 덜 걸리는 경로를 선택하여 움직입니다.이것이 빛이 굴절되는 이유로, 각 매질 사이에서 빛의 속도가 달라지기 때문에 굴절이 생깁니다.여기서 설명하기에는 너무 길어져 답변이 힘듭니다만, 빛이 의지가 있는 것도 아니고, 어떻게 경로를 선택한다는거지? 라는 의문이 생긴다면, 파인만의 경로적분과 최소 작용의 원리등을 찾아보시면 더 깊게 이해하실 수 있을겁니다.
Q. 숫가마 가면 원적외선이 나온다고 합니다.
안녕하세요. 강준우 전문가입니다.원적외선은 그냥 열이라고 생각하시면 됩니다.모든 물체는 흑체복사라는 현상에 의해서 전자기파를 만드는데, 온도에 따라 만드는 전자기파가 다릅니다.숯가마에서 나오는 뜨끈한 수준의 온도가 보통 원적외선을 방출합니다.원적외선이 인체에 미치는 영향은 일반적인 적외선보다 인체에 깊숙히 들어갈 수 있습니다. 일반적으로 파장이 길면 인체에 들어갈 수 있는 침습 깊이가 깊어집니다.물리치료를 할 때 적외선 치료를 하는 것도 염증이나 다친 부위 깊숙히 원적외선을 넣어서 열을 가하고 손상 부위에 혈액공급을 원활하게 하는 거라고 생각하면 될 것 같습니다.그냥 뜨끈한 열이 나오는 것이라 일반적인 열찜질과 효과가 비슷하다고 생각하시면 됩니다.
Q. 엔트로피가 왜 증가하는 방향으로만 흘러가는가?
안녕하세요. 강준우 전문가입니다.엔트로피가 증가하는 방향으로만 흘러가는 이유는 그쪽이 확률이 크기 때문입니다.차가운 물체와 뜨거운 물체가 있다고 가정하겠습니다.차가운 물체는 전체 에너지를 2개 가지고 있고, 뜨거운 물체는 전체 에너지를 8개 가지고 있다고 합시다.두 물체가 붙게 된다면 전체 에너지는 10개이고, 각각의 물체를 에너지가 자유롭게 오고갈 수 있습니다.차가운 물체에서 뜨거운 물체로도 넘어갈 수 있고, 뜨거운 물체에서 차가운 물체로도 에너지가 넘어갈 수 있습니다.이때 전체 에너지 10개가 뜨거운 물체에 있을 경우의 수를 생각해 보겠습니다.계산의 편의를 위해서 각 물체는 입자를 10개 가지고 있고, 입자 하나당 에너지를 하나 가질 수 있다고 가정하겠습니다.뜨거운 물체가 가진 입자 10개에 에너지를 10개 가질 수 있는 경우의 수는 10C10으로 1개입니다.뜨거운 물체가 9개, 차가운 물체가 1개 가지고 있는 경우의 수는 10C9 X 10C1로, 100개입니다.이런 방식으로 모두 계산하면 다음과 같습니다.10:0 = 19:1 = 1008:2 = 20257:3 = 144006:4 = 441005:5 = 635044:6 = 441003:7 = 144002:8 = 20251:9 = 1000:10 = 1위의 계산 결과를 확인하면, 각각의 물체가 에너지를 5:5로 가질때의 경우의 수가 가장 큽니다.물체의 입자가 10개밖에 되지 않아 뜨거운 물체가 더 뜨거워치고 차가운 물체가 더 차가워지는 현상이 가능하다고 생각될 수 있으나, 현실세계의 물체가 가지는 입자는 수천조개에 달하기 때문에 실제로 경우의 수를 계산해보면 결국은 에너지를 균등하게 나눠갖게 됩니다.이 확률의 차이가 엔트로피의 본질입니다.이것이 엔트로피가 시간 의존성을 갖게된 이유중에 하나입니다. 엔트로피가 증가하는 방향은 우주가 확률이 커지는 방향이기 때문에 그것을 시간이라고 인지하게 되는 것입니다.
Q. 빛은 소리를 낼수가 없는건지 궁금 합니다.
안녕하세요. 강준우 전문가입니다.소리는 공기가 떨려서 생기는 현상입니다.소리는 파동의 일종인데 파동이 전파하려면 매질이 필요합니다.소리는 공기가 매질이기 때문에 공기의 진동을 고막이 감지하여 소리로 인지하는 것입니다.빛은 소리처럼 매질이 없어도 공간상에서 전파하는 것이 가능합니다.빛은 전자기파의 일종으로, 자기장과 전기장이 함께 존재합니다.자기장은 전기장을 만들고 전기장은 자기장을 만듭니다.빛은 전기장과 자기장을 모두 가지고 있기 때문에 매질이 없이 스스로 전파하는 것이 가능합니다.요약하자면 공기가 움직여서 생기는 진동이 소리인데 빛은 움직일때 공기를 움직이지 않고 스스로 전파하기 때문에 빛은 소리를 낼 수 없습니다.