잡학다식한 과학 이야기
물의 온도가 바다와 하늘을 뒤흔들고 있다. 엘니뇨와 라니냐는 남태평양의 해수면 온도 변화로 인해 전 세계 날씨에 큰 영향을 주는 자연 현상이다. 이 두 가지 현상은 무역풍과 해류의 흐름을 바꾸고, 가뭄, 폭우, 태풍의 빈도와 강도를 조절한다. 이 글에서는 엘니뇨와 라니냐의 뜻, 발생 원인, 나타나는 기후적 특징, 그리고 태풍과의 관계까지 하나씩 알기 쉽게 소개한다. 평범한 날씨 뒤에 … Read more
줄리어스 로버트 오펜하이머는 제2차 세계대전 중 미국의 맨해튼 프로젝트를 이끈 핵물리학자다. 그는 원자폭탄 개발을 통해 전쟁을 종결시키는 데 기여했지만, 이후 핵무기의 파괴력에 깊은 양심의 가책을 느꼈다고 한다. 아인슈타인의 이론이 과학적 토대가 되었고, 리틀 보이와 팻 맨이라는 두 폭탄이 일본에 투하되었으며, 전쟁이 끝난 후 그는 핵확산에 반대했고 정치적 탄압을 받기도 했다. 즉, 오펜하이머의 삶은 과학과 윤리, … Read more
아인슈타인의 이론은 핵반응의 문을 열었고, 인류는 그 문 너머에서 거대한 에너지의 세계를 발견했다. 또한, 핵분열과 핵융합은 우리가 태양을 이해하고, 전기를 만들고, 심지어 우주의 탄생을 설명하는 데까지 이르게 했다. 이 글을 통해서 핵반응이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 그리고 그것이 왜 중요한지를 쉽게 풀어 설명하며, 아인슈타인의 E=mc² 공식이 어떻게 현실 세계에 영향을 주었는지, 또 질량과 에너지가 보존된다는 법칙이 … Read more
이 글은 고전 화학에서 출발한 질량 보존의 법칙이 현대 물리학에서 어떻게 확장되고 재해석되었는지를 알기 쉽게 설명한다. 앙투안 라부아지에의 초기 개념부터 출발해, 아인슈타인의 특수상대성이론과 질량-에너지 등가 개념(E=mc²)을 통해 질량이 에너지로 전환될 수 있음을 설명하며, 고전 법칙이 어떻게 현대적으로 확장되는지를 다룬다. 또한, 에너지 보존의 법칙과의 관계, 핵반응과 우주론적 현상에서의 응용까지 폭넓게 소개한다. 질량 보본의 법칙, 에너지와 하나가 … Read more
맥스웰 방정식은 전기장과 자기장의 관계를 설명하는 네 가지 법칙으로, 전자기 현상의 본질을 밝히는 핵심 이론이다. 이는 제임스 클럭 맥스웰이 정리한 것으로, 이 네 가지 방정식은 전기장과 자기장이 어떻게 상호작용하는지를 설명하며, 우리가 매일 사용하는 스마트폰, 와이파이, 라디오, MRI 등 수많은 기술의 기초가 되었다. 심지어 우리가 보는 빛조차도 이 방정식으로 설명할 수 있다. 비록 이 방정식은 어려운 … Read more
전자기파는 전기장과 자기장이 함께 진동하면서 공간을 통해 퍼져나가는 에너지의 파동이며, 라디오파부터 감마선까지 파장에 따라 다양한 종류로 나뉘고, 각각의 성질과 용도가 다릅니다. 라디오파는 통신에, 마이크로파는 전자레인지와 무선통신에, 가시광선은 시각과 조명에, 엑스선은 의료 진단에, 감마선은 암 치료와 우주 관측에 활용되는데, 지금부터 이들에 대해서 자세히 알아보자! 눈에 보이든 말든, 세상을 바꾸는 전자기파 5가지 요약 전자기파란 무엇인가? — 빛의 … Read more
전자기파는 전기장과 자기장이 서로 영향을 주며 공간을 따라 퍼지는 파동으로, 눈에 보이지 않지만 우리 일상에 깊이 관여하고 있다. 막스웰은 이러한 전자기파의 이론적 기초를 마련한 인물로, 그의 방정식은 현대 전자기학의 기반이 되었다. 변화하는 자기장이 전류를 발생시키는 유도현상은 발전기와 같은 기술의 핵심 원리이며, 전자기파는 통신, 의료, 과학 등 다양한 분야에 응용된다. 또한, 빛의 일정한 속도는 상대성 이론의 … Read more
열역학 제2법칙은 자연이 무질서한 방향으로 흐른다는 사실을 설명한다. 다시 말하면, 이 법칙은 고립된 계에서 시간에 따라 엔트로피(entropy)는 증가함을 뜻한다. 여기서 엔트로피는 무질서도의 척도이며, 고립된 계에서는 항상 증가하는 방향으로 작용한다. 따라서, 열역학 제2법칙은 시간의 방향성을 결정짓고, 우주의 종말인 열적 죽음을 예측하는 열쇠가 된다. 자연은 왜 무질서해지는가? 열역학 제2법칙과 엔트로피 이야기 요약 열역학이란 무엇인가? 에너지와 자연의 흐름을 … Read more
이 글은 열역학이라는 과학의 기초 개념과 네 가지 기본 법칙을 이해하기 쉽도록 설명한다. 제0 법칙은 온도 개념의 기반을 제공하며, 제1 법칙은 에너지 보존 법칙으로서 에너지는 형태만 바뀌고 사라지지 않는다는 사실을 다룬다. 제2 법칙은 자연은 무질서한 방향으로 흐르며 엔트로피가 증가한다는 원리를 설명하고, 제3 법칙은 절대영도에서는 완전한 질서 상태가 된다는 이론적 한계를 제시한다. 이 네 가지 법칙은 … Read more
에너지 보존 법칙은 에너지가 생성되거나 사라지지 않고 형태만 바뀐다는 자연의 기본 원리다. 이는 열역학 제1법칙으로, 에너지는 형태를 바꾸며 항상 일정한 총량을 유지한다. 그러나 열역학 제2법칙은 에너지가 쓸모 없는 형태로 분산되며, 엔트로피(무질서도)가 증가함을 설명한다. 이 두 법칙은 일상생활과 기술 전반에 적용되어, 에너지 효율 계산이나 재생에너지 활용의 이론적 기반이 된다. 커피가 식는 이유는? 엔트로피와 에너지 보존 법칙으로 … Read more