안녕하세요 김재현 전문가입니다.
물리
Q. 빛의 속도는 왜 일정한 것일까요???
네 빛의속도는 매질에 따라 다른지만 그 속도가 일정한이유는 전자기파이기도하고 또 그렇게 만들어졌기 때문이에요. 그것을 과학자들이 실험으로 찾은 것이죠. 가장 유명한 실험이 마이켈슨 몰리 실험이에요. 에테르의 영향을 찾다가 빛의 속도가 초속 30만km란것을 발견한 것이죠
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Q. 빛은 질량이 없는데 어떻게 전자의 이동경로를 변화시키나요?
빛은 질량이 없지만 에너지를 가지고 있습니다. 특수상대성 이론에서는 질량이 에너지이고 에너지가 질량이라고합니다. 빛의 에너지는 E=hν로 표현할 수 있습니다 또한 운동량은 P=E/c=hν/c 로나타낼 수 있죠. 콤프턴 산란의 경우 빛이 전자와 충돌할때 일정 이상의 진동수를 가질 경우 전자의 운동방향을 바꿔버리게 됩니다. 이런경우처럼 빛은 질량이 없지만 빛의 에너지가 질량이 있는것처럼 행동하게 하는것이죠
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Q. 과학자들이 블랙홀 을 찾는 이유는 뭔가요
블랙홀은 아는 것보다 아직 모르는 미지의 영역이 많이 있습니다. 빛 조차 빠져나오지 못할 정도로 강력한 중력을 가지고 있으며. 크기가 아주 작지만 중력은 아주 강력하며 아인슈타인의 상대성이론에서 볼 때 시간의 흐름이 무한대로 느려지게 됩니다. 또 한 블랙홀 주변에서 강한 중력파가 발생하여 시공간의 왜곡이 발생하게 되는데 이것을 통해 우주물질의 23%정도 차지하는 암흑물질의 정체도 밝혀내려고 하고 있습니다
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Q. 엔트로피 이동과 시간과의 관계에 대하여?
열역학 제 2법칙은 엔트로피 증가의 법칙입니다. 엔트로피란 무질서도를 말하며 에너지가 높은상태에서 낮은상태로 갈 때 엔트로피가 증가한다고 합니다. 시간의 경우 현재에서 미래로 가는현상은 엔트로피가 증가하는 방향으로 가는 것이며 반대로 시간이 반대로 흐르게 되면 엔트로피가 감소하는 방향이 되는 것이죠. 따라서 시간의 흐름은 항상 엔트로피가 증가하는 방향이 됩니다.
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Q. 초전도체는 어떤 원리로 저항이 없게 되는 걸까요?
초전도체는 극저온에서 저항이 0이되면서 전류가 손실없이 흐를 수 있는것을 뜻하는데요. 쿠퍼쌍의 원리로 저항이 0이 됩니다. 쿠퍼쌍이란 특정조건에서 전자들이 쌍으로 결합하여 저항을 일으키는 장애물을 피해 흐를 수 있으며 물질 내에서 발생하는 진동(포논)을 매개로 이루어 지게 됩니다