물리
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오구리 선생님의 초끈이론입문책 2017. 2. 10. 19:57
우리는 이제 시간과 공간은 서로 독립되어 있지 않으며, 상대 속력과 중력의 세기에 따라 시간이 흐르는 속도가 달라질 수 있다는 내용을 상식처럼 알고있다. 우리의 감각 경험은 분명하게 공간과 시간이 서로 독립되어 있는 것으로, 공간 내에 존재하는 물질 역시 공간에 의존하지 않는 독립적인 것으로 여기고 있음에도 불구하고, 우리는 너무나도 쉽게 공간과 시간에 대한 관념을 우리의 감각경험과 반대되는 방향으로 추상화하고 다시 한번 관념화 시켜버렸다. 우리가 일생을 거쳐 쌓아온 감각경험과 상치되는 물리학의 이같은 주장을 ‘이론’이 아닌 ‘사실’로 받아들일 수 있는 것은 지난 100년 간에 걸친 끊임없는 실험과 관측에 성공적으로 살아 남았기 때문일 것이다. 다시 말해 한 이론이 가설이 아닌 하나의 과학 이론으로써 받..
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나는 어쩌다 물리학을 공부하고 있나사념 2016. 6. 10. 17:30
‘여러분들은 수학과 과학을 왜 배운다고 생각하나요?’ 오늘날 과학은 매우 높은 평가를 받고 있다. 대부분의 사람들은 과학의 이름으로 서술 되거나 수치화 된 데이터에는 어떤 특별한 것이 있을 것이라고 의심 없이 받아들인다. 덕분에 과학 이론으로 정립된 법칙이나 수식 등은 그 자체로써 신뢰를 보장 받으며, 그 결과를 증명된 진리라고 여기는 경향이 강하다. 물이 H2O임은 과학적으로 서술 된 사실임으로, 물에 대한 이해와 해설은 모두 과학적 서술인 H2O로 귀결된다. 때문에 우주를 바라보는 개인적 관점과 이론은 모두 현대 물리학이 서술하는 우주론 앞에서 모두 폐기 처리 되며 오답인 것으로 간주된다. 수업을 시작하며 학생들에게 수학과 과학을 배우는 이유에 대해 물은 것은, 이 지점에서 학생들이 겪는 고충 때문이..
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물리학의 무결점성 지키기...과학 2014. 12. 30. 11:36
올해 물리학계에서 대단히 우려스러운 논쟁이 벌어졌다. 물리학의 기초이론을 관측된 우주에 적용하는 어려움에 직면한 몇몇 이론 물리학자들이, 그들의 이론의 완성하기 위해 이론을 검증하는 방법의 변화를 요구했기 때문이다. 그들은 이론이 충분히 우아하고 자연을 잘 설명할 수만 있으면, 실험적인 검증은 필요하지 않다고 주장했다. 이같은 주장은 실험적 검증에 의한 과학 지식의 확립이라는 과학철학적 전통과의 단절을 의미했다. 과학철학자 칼 포퍼의 말처럼, ‘이론은 반증가능해야 한다.’ ‘우아한 것은 간결 할 것이다’라는 주장의 선두엔 끈이론이 있다. 왜냐하면, 끈이론은 우리가 절대 관측할 수 없는 여분의 차원에 우리가 아직 알지 못하는 진실이 숨어 있을 것이라고 믿으며, 자연계의 네 가지 힘인 중력, 전자기력, 강력..
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강의록, 오리엔테이션과학 2014. 6. 18. 12:19
물리학 하면 가장 먼저 떠오르는 공식이 하나 있을 것입니다. F는? 그렇습니다. F=ma 라는 공식을 우리는 많이 보고 듣고 또 써 왔습니다. 그리고 이것에서부터 많은 물리학 공식들이 파생되게 됩니다. 가속도의 정의로부터 속도, 시간, 거리의 소숫점 연산, 적분 그리고 미분에 이르기까지 다양하게 말이죠. 이렇게 물리학 하면 어렵고 복잡한 수식이 먼저 떠오르고, 그것을 푸는 것을 당연하게 생각하고, 또 그것을 잘 풀고 해결하면 물리를 잘 한다고 말합니다. 그런데 한가지 물어보죠. 여기에 적힌 이 F=ma 에서 F는 무엇이고 m은 무엇이고 a는 또 무엇인가요? 이런 유명한 짤이 하나 있습니다. 보신 분도 계시겠지만, 과학자들의 눈에 자연은 이렇게 보인다는 것이죠. 물론 물리학이나 다른 과학을 오랫동안 접하고..
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힉스입자에게 보내는 편지책 2013. 12. 12. 18:46
기억나? 우리가 처음 만났던 그 날 말이야. 아마 2년전 이맘 때였을 꺼야. 스위스 제네바에 있는 한 한적한 마을에서 널 기다리고 있을 때 너의 얼굴을 살짝 보았던게 내가 널 처음 봤던 그 모습이었어. 넌 내게 결코 너의 모습을 드러내지 않았지만 그 짧은 순간에 스쳐지나갔던 그녀가 바로 너였다는 것을 곧 바로 알아볼 수 있었지. 그때 너와 마주쳤던 그 눈 빛은 날 설레이게 만들기 충분했어. 난 아직도 그 순간을 잊지 못해. 그래서 난 지구 끝까지 쫒아가서라도 널 찾기로 마음 먹었고, 지금 이렇게 너와 만날 수 있게 되었지. 어떻게 널 찾을 수 있었는지 궁금할꺼야. 하지만 넌 이런 의문을 품을 이유가 없어. 이 세상은 이미 너의 존재감으로 곳곳에서 넘쳐나고 있지 때문이지. 무슨 소리냐구? 사람들은 저마다의..
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아주아주 작은 세상에서 온 어린왕자 Part. 2과학 2011. 9. 2. 21:51
05어린왕자가 말하는 프사이라는 곳은 크기가 매우 작은 보이지도 않을 정도의 크기라는 이야기를 들었다. 하지만 그건 그리 놀랄만한 일은 아니었다. 전자나 뮤온이나 타우, 파이온, 케이온, 에타, 양성자, 중성자 등과 같은 이름을 붙인 것들 말고도, 맛과 색깔까지 입힌 입자들이 눈에 보이지도 않을 만큼 작은 입자들이라는 사실을 충분히 알고 있었기 때문이다. 나는 어린왕자가 살다 온 프라이라는 곳이 사실은 초끈이라고 믿는데 거기에는 그럴만한 충분한 이유가 있다.20세기 현대 물리학의 양대 산맥인 양자 역학과 일반 상대성이론은 넓은 범위의 길이 규모에서 평화롭게 공존해 왔었다. 이 두 이론은 일종의 양해 하에 서로 다른 길이 규모로 각각 양분하여, 각자가 지배적이 되는 영역에서 평화롭게 각자의 역할을 다 하고..
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아주아주 작은 세상에서 온 어린왕자 Part.1과학 2011. 8. 23. 21:50
01어릴 적 나는 이름은 생각나진 않지만 천문학에 대한 어떤 책에서 멋진 그림을 하나 본 적이 있었다. 항성을 잡아먹고 있는 어떤 쌍성계의 그림이었다. 그리고 책에는 이렇게 적혀있었다. ‘블랙홀은 모든 것을 씹지도 않고 통째로 삼킨다. 그러고 나서 블랙홀은 언제 그것을 통째로 삼켰는지 내색도 하지 않은체 다시 조용히 숨어 잠을 잔다.’그래서 나는 우주 속에서 일어나는 갖가지 모험들에 대해 곰곰히 생각해보았다. 그리고 나서 연필로 난생처음 그림을 그리게 되었다. 내 그림 1호는 이렇게 생겼다.나는 이 걸작품을 어른들에게 보여주면서 무섭지 않냐고 물어보았다. 그들은 항상 ‘무섭냐고? 누가 이런 깔대기를 무서워해?’ 라고 말하곤 했다. 내 그림은 깔대기를 그린것이 아니었다. 그건 블랙홀의 시공간 곡률은 간략하..
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초끈이론은 과학이라고 볼 수 있는가?과학 2010. 12. 15. 13:03
끈 이론에서 말하는 끈은 무엇인가? [1]끈 이론이 사물의 근본적인 속성을 바라보는 방식은 기존의 입자 물리학과 전혀 다르다고 말하고 있다.끈 이론에서 모든 물질의 기초를 이루며 분할되지 않는 가장 기본적인 요소는 다름아닌 보이지 않는 '끈'이다. 끈은 진동하는 1차원의 에너지 고리나 에너지 조각으로, 원자가 아닌 말 그대로의 끈의 형태를 가지고 있다. 즉, 전자나 쿼크를 포함하는 모든 것을 이루고 있는 기본 요소는 원자와 같은 더 작은 소립자가 아닌 진동하는 끈임을 말하고 있는 것이다. 그리고 끈 이론의 기본 가정은 끈의 진동 방식으로부터 입자가 생긴다는 것인데, 모든 입자들은 각각 끈의 진동으로 볼 수 있으며, 진동의 특성에 따라 입자가 달라진다. 끈이 진동하는 방식이 다양하기 때문에 하나의 끈도 여..