초끈 이론 이란? 초끈 이론은 이론물리학에서 자연계의 입자와 상호작용을 미세한 크기의 초대칭적 끈의 진동으로 설명하려는 시도입니다. 이 이론은 상대성이론과 양자론의 충돌을 해결하기 위해 고안되었는데, 이 충돌은 플랑크 길이라는 아주 작은 영역에서 일어나는 양자적 요동 현상 때문입니다. 양자론은 이 양자적 요동을 예견했지만 중력장이 이 요동에 영향을 받기 때문에 상대성이론과 일치하지 않았습니다. 초끈 이론은 이러한 문제를 해결하고 두 이론을 통합하기 위해 만들어진 이론입니다. 초끈 이론은 자연계의 입자를 끈의 진동으로 나타냅니다. 끈의 진동은 파장의 길이가 끈의 길이의 정수배여야 한다는 조건이 있습니다. 따라서 초끈 이론에 따르면 입자의 개수는 사실상 무한합니다. 짧은 파장을 가진 끈은 큰 질량을 가지는데..

상대성 이론은 시간과 공간에 대한 우리의 이해를 변경한 혁명적인 물리학 이론입니다. 그 중심에는 알버트 아인슈타인의 두 가지 논문, 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론이 있습니다. 특수 상대성 이론 특수 상대성 이론은 1905년에 발표된 아인슈타인의 논문에서 시작되었습니다. 이는 물리학의 두 가지 기본 공준, 즉 물리 법칙은 모든 관성 좌표계에서 동일하고, 빛의 속도는 모든 관측자에게 동일하다는 것에 기반을 두고 있습니다. 이 공준들은 우리가 시간, 공간, 에너지, 질량에 대해 이해하던 방식을 완전히 바꾸었습니다. 특히, 움직이는 물체에 대한 시간은 느리게 흐르며, 움직이는 물체의 길이는 축소됩니다. 이러한 현상은 상대성 이론의 기본 결과물이며, 이로 인해 시간 확장, 길이 축소, 질량 에너지 동등성 ..

양자역학이란? 양자역학은 미시세계, 즉 원자, 전자, 소립자 등을 다루는 물리학의 핵심 분야입니다. 이 이론은 물리적 현상이 기본 단위로 나눠질 수 있으며, 발생 가능성이 0이 아닌 모든 이벤트가 실제로 발생할 수 있음을 전제로 합니다. 이러한 원칙은 컴퓨터 반도체 원리의 설명부터, 우리가 물질의 움직임을 이해하는 방식에까지 광범위하게 적용되며, 과학, 철학, 예술 등 다양한 분야에 영향을 미칩니다. 19세기 후반부터 20세기 초반까지 고전역학으로 설명할 수 없는 아원자 입자와 관련된 실험 결과들이 나타나자 새로운 역학 체계가 필요하게 되었습니다. 이에 따라 양자역학이 탄생하였고, 이 이론은 플랑크, 슈뢰딩거, 하이젠베르그, 디랙 등의 학자들에 의해 발전되었습니다. 양자역학의 중요한 특징 중 하나는 물리..

고전역학은 물리학의 한 분야로, 물체에 작용하는 힘과 그 물체의 운동에 관한 법칙을 연구하는 학문입니다. 이것은 주로 뉴턴의 운동법칙에 기반하며, 때문에 "뉴턴 역학"이라고도 불립니다. 고전 역학은 정역학과 동역학, 즉 균형을 이루어 움직이지 않는 물체들을 다루는 학문과 운동하는 물체를 다루는 학문으로 나뉩니다. 고전역학은 일상생활에서 일어나는 현상들을 매우 정확하게 설명하고 예측할 수 있습니다. 그러나 매우 빠른 속도로 움직이는 물체나, 원자 단위와 같은 극히 미세한 스케일의 물체를 설명하기 위해서는 상대성 이론이나 양자 역학이 필요합니다. 또한, 이 두 가지 조건을 동시에 만족하는 경우에는 양자장 이론이 사용됩니다. 그럼에도 불구하고 고전역학은 여전히 매우 유용합니다. 이는 고전역학이 비교적 수학적으..

일반적으로 목장에서 키우는 양에게 다가가서 양을 귀여워하며 양털을 문지르면 머리카락이 붙는 것을 관찰 할 수 있습니다. 이것은 물체가 대전되었다고 볼 수 있는데 그리스 고대학자는 호박을 마찰 하였을 때 다른 물체가 호박에 달라붙는 것을 보고 이것을 발견하였다고 합니다. 위와 같은 것은 것을 정전기라고 부르며 원자가 지니는 전자가 적은 힘으로도 원자에서 탈출 할 수 있기 때문입니다. 전기장은 전하가 주는 전기력이 영향을 미치는 범위를 의미합니다. 다른 말로 하면, 어떤 공간에 존재하는 한 개의 전하에서 만들어진 가상적인 힘의 영역이라고 볼 수 있습니다. 전하가 있을 때 이 전하 주변의 공간에는 전기장이 형성됩니다. 전기장의 세기, 즉 강도는 단위 전하가 받는 힘의 크기로 계산됩니다. 만약 한 전하 근처에 ..