자료실 갈래
물리
양자에서 상대성까지, 세계가 작동하는 규칙.
28편
- 빛에 대해 얼마나 아시나요 빨간 사과는 왜 빨갛나 — 우리는 사물을 본 적이 없다 사과가 빨간 건 사과가 빨강을 버렸기 때문입니다. 게다가 우리 눈에 들어오는 건 사과에 부딪힌 그 빛도 아닙니다. 사과가 방금 새로 만들어 내던진 빛입니다. 1개의 질문
- 빛에 대해 얼마나 아시나요 거울은 왜 좌우만 바꿀까 — 사실 바꾼 적이 없다 거울 앞에서 오른손을 들면 거울 속 사람은 왼손을 듭니다. 그런데 거울은 왜 위아래는 안 바꿀까요. 안 바꾸는 게 아니라, 좌우도 바꾼 적이 없습니다. 1개의 질문
- 빛에 대해 얼마나 아시나요 우리 눈은 아주 좁은 창문입니다 — 안 보이는 빛이 훨씬 많다 빨주노초파남보가 빛의 전부라고 생각하기 쉽습니다. 아주 일부입니다. 리모컨도 전자레인지도 엑스선도 라디오도 전부 빛입니다. 2개의 질문
- 빛에 대해 얼마나 아시나요 알갱이인가 물결인가 — 둘 다라는 대답 뉴턴은 알갱이라 했고 하위헌스는 물결이라 했습니다. 물결이 이겼다가 백 년 뒤에 뒤집혔습니다. 지금 답은 둘 다입니다. 3개의 질문
- 빛에 대해 얼마나 아시나요 빛도 아래로 떨어진다 — 휘는 것은 빛이 아니라 무대 빛에는 무게가 없으니 떨어지지 않아야 합니다. 그런데 무거운 것 옆을 지나가면 휩니다. 빛이 끌려간 것이 아니라 길 자체가 휘어 있기 때문입니다. 1개의 질문
- 수학 공식은 어디서 왔나 지구의 무게는 어떻게 재는가 저울에 올릴 수 없는 것의 무게를 어떻게 잴까요. 답은 지구를 재지 않는 것이었습니다. 방 안에 매달아둔 납덩이 두 개 사이의 아주 작은 끌림을 재면, 지구의 질량이 따라 나옵니다. 3개의 질문
- 양자역학, 순서대로 에너지는 왜 뚝뚝 끊기나 — 낱개로 세어보니 맞았다 대장장이는 온도계 없이 쇠의 색만 보고 온도를 압니다. 그 색이 왜 그 색인지 계산해보려던 1900년의 물리학은 무한대라는 답을 얻었습니다. 이 어긋남을 메우려고 억지로 끼워 넣은 가정 하나가, 결국 세계가 실제로 그렇게 생겼다는 뜻이었습니다. 3개의 질문
- 양자역학, 순서대로 전자는 왜 떨어지지 않나 — 사이가 없는 도약 이론대로라면 원자는 1000억분의 1초 만에 무너져야 합니다. 그런데 우리는 여기 이렇게 있습니다. 이 모순을 풀려고 스물여덟 살의 보어가 세운 가정 하나가, 불꽃놀이의 색과 별의 성분과 전자의 자리를 한꺼번에 설명하게 됩니다. 3개의 질문
- 양자역학, 순서대로 두 곳에 동시에 있다는 말 — 중첩과 확률 전자를 한 알씩, 서로 부딪힐 일 없게 한참 간격을 두고 쏩니다. 그런데 쌓인 자국은 줄무늬가 됩니다. 혼자 간 전자가 무엇과 겹친 걸까요. 이 실험은 백 년 동안 가장 많이 오해받은 실험이기도 합니다. 4개의 질문
- 양자역학, 순서대로 모르는 게 아니라 없는 것 — 불확정성 원리 아주 짧은 소리에는 음높이가 없습니다. 재는 장비가 나빠서가 아니라 짧은 소리에 음높이라는 것이 아예 담기지 않기 때문입니다. 전자에게 위치와 운동량이 그렇습니다. 불확정성 원리는 측정 이야기가 아니라 존재 이야기입니다. 3개의 질문
- 양자역학, 순서대로 1935년, 두 통의 반론 — 얽힘과 고양이 장갑 한 짝을 서울에, 다른 한 짝을 부산에 보냅니다. 서울에서 왼손을 확인하는 순간 부산 것이 오른손임을 압니다. 여기에 신비는 없습니다. 아인슈타인은 양자역학도 이런 것이어야 한다고 했고, 슈뢰딩거는 고양이를 상자에 넣었습니다. 그리고 30년 뒤, 한 사람이 이 논쟁을 실험대 위에 올려놓습니다. 4개의 질문
- 스크린 위의 과학 인터스텔라 — 한 시간이 7년이 되는 자리 중력이 강한 곳에서는 시간이 느리게 갑니다. 이것은 SF 설정이 아니라 매일 GPS 위성에서 보정하고 있는 값입니다. 이 영화는 그 이론을 숫자가 아니라 얼굴로 옮겼습니다. 딸보다 젊은 아버지라는 이야기로요. 4개의 질문
- 스크린 위의 과학 테넷 — 엔트로피가 줄어들면 시간이 거꾸로 갈까 이 영화를 어렵다고 느끼는 대부분의 이유는 하나입니다. 엔트로피가 줄어드는 것과 시간이 거꾸로 가는 것을 같은 말로 들었기 때문입니다. 그런데 엔트로피가 줄어드는 일은 지금 부엌의 냉장고 안에서도 일어나고 있습니다. 그렇다고 냉장고가 과거로 가지는 않습니다. 4개의 질문
- 틀렸는데 쓸모 있었다 에테르 — 아무것도 못 찾은 실험 소리는 공기를 타고 옵니다. 물결은 물을 타고 가고요. 그런데 빛은 아무것도 없는 우주를 건너옵니다. 그럼 빛은 무엇을 타고 오는 걸까요. 에테르는 억지가 아니라 이 물음에 대한 성실한 답이었습니다. 그것을 찾으러 간 실험은 아무것도 찾지 못했고, 바로 그 못 찾음이 물리학을 갈랐습니다. 5개의 질문
- 한국의 과학 — 지금 여기서 만드는 것 핵융합 — 태양을 땅 위에 만들 수 있을까 대전 유성구에 도넛처럼 생긴 커다란 장치가 있습니다. 안에서 1억 도짜리 기체가 자석에 떠 있습니다. 태양이 하는 일을 땅 위에서 흉내 내는 중입니다. 왜 그렇게 뜨거워야 하는지, 왜 아직 발전소가 없는지, 그리고 이 일을 하는 사람은 무엇을 공부한 사람인지 봅니다. 2개의 질문
- 한국의 과학 — 지금 여기서 만드는 것 중이온가속기 — 세상에 없는 원자핵을 만든다 대전 북쪽 신동지구 땅 밑에 축구장 열한 개 넓이의 건물이 있습니다. 가장 긴 곳이 550미터입니다. 그 안에서 원자핵을 빛에 가까운 속도로 던져 다른 원자핵에 맞힙니다. 무엇을 보려고 이러는 걸까요. 그리고 왜 하필 이 장치는 영하 269도까지 차가워야 할까요. 3개의 질문
- 한국의 과학 — 지금 여기서 만드는 것 궤도 — 로켓은 위로 가는 게 아니라 옆으로 간다 로켓 하면 불을 뿜으며 하늘로 솟는 그림이 떠오릅니다. 그런데 우주에 닿는 것과 우주에 머무는 것은 아주 다른 일입니다. 위로 100킬로미터 올라갔다가 그냥 떨어지는 건 어렵지 않습니다. 안 떨어지려면 옆으로 달려야 합니다. 로켓이 왜 그렇게 크고 왜 몸의 대부분이 연료통인지가 여기서 나옵니다. 3개의 질문
- 한국의 과학 — 지금 여기서 만드는 것 표준 — 1킬로그램은 왜 1킬로그램인가 자로 길이를 잽니다. 그런데 그 자는 무엇을 보고 만들었을까요. 그 자를 만든 자는요. 이 질문을 끝까지 따라 올라가면 세상 어딘가에 있는 기준 하나에 닿습니다. 그 기준이 흔들리면 어떻게 될까요. 대전에 그 흔들림을 지키는 사람들이 있습니다. 3개의 질문
- 한국의 과학 — 지금 여기서 만드는 것 원자로 — 쪼개서 열을 얻는다는 것 핵융합 편에서 무거운 원자핵은 쪼갤 때 에너지가 나온다고 했습니다. 그 쪼개기를 실제로 하는 기계가 원자로입니다. 그런데 이 기계에는 다른 기계에 없는 것이 하나 붙어 있습니다. 만드는 곳과 감시하는 곳이 따로 있다는 것입니다. 대전에 그 셋이 다 있습니다. 3개의 질문
- 한국의 과학 — 지금 여기서 만드는 것 기초연구 — 쓸모를 묻지 않는 일은 왜 하나 이 시리즈는 이걸 배워서 어디다 쓰나 하는 질문에서 시작했습니다. 마지막은 그 질문이 통하지 않는 곳입니다. 대전의 기초과학연구원은 당장 쓸 데를 묻지 않는 연구를 하는 곳입니다. 그런 일을 왜 하는지, 그리고 그것이 정말 쓸모없는지. 2개의 질문
- 한국의 과학 — 지금 여기서 만드는 것 방사광가속기 — 골칫거리였던 빛이 보물이 되기까지 전자를 빠르게 돌리면 빛이 새어 나옵니다. 처음에는 에너지가 새는 골칫거리였습니다. 그런데 그 빛이 태양보다 밝고 파장을 고를 수 있다는 걸 알고 나서 세상이 바뀌었습니다. 포항에 그 빛을 만드는 장치가 두 대 있습니다. 2개의 질문
- 한국의 과학 — 지금 여기서 만드는 것 배 — 쇳덩이는 왜 물에 뜨고, 뱃머리 밑에는 왜 혹이 달렸나 쇠못은 가라앉는데 쇠로 만든 배는 뜹니다. 그리고 큰 배 앞머리 물속에는 이상한 혹이 달려 있습니다. 둘 다 물이 하는 일을 알고 나면 당연해집니다. 대전의 선박해양플랜트연구소와 부산의 해양과학기술원이 그 물을 연구합니다. 2개의 질문
- 만드는 중 — 아직 결판이 나지 않은 것들 상온 초전도체가 나오면 세상이 바뀐다 — 영하 269도가 받치는 세 기술 2023년 여름, 한국에서 상온 초전도체를 만들었다는 논문이 나왔습니다. 주식이 뛰고 세계 연구소가 달려들었고, 몇 주 뒤 아니라는 답이 나왔습니다. 그런데 그 소동이 알려 준 것이 하나 있습니다. 핵융합과 양자컴퓨터와 병원 MRI가 같은 온도에서 산다는 것, 그리고 그 온도를 만드는 일이 세 기술의 공통 병목이라는 것입니다. 2개의 질문
- 전자는 어디에 있는가 — 운동장을 채운 구름 축구장만 한 원자에서 원자핵이 쌀 한 톨이라면 나머지 운동장은 빈 것이 아니라 전자 구름으로 차 있습니다. 전자는 작은 공이 아니라 우주에 깔린 장이 출렁인 것이고, 재기 전에는 한 자리를 말할 수 없습니다. 그 텅 빈 자리에서 화학이 일어납니다. 2개의 질문
- 한 감독의 질문 — 올리브나무 아래서 사람은 무엇으로 남을까 — 정보는 모르던 것을 줄여 주는 양 사진, 목소리, 글, 누군가의 기억 속 나. 과학은 이것을 모두 정보라고 부릅니다. 정보는 모르던 것을 알게 해 주는 만큼이라서, 스무고개처럼 네·아니오 질문이 몇 번 필요한지로 잴 수 있습니다. 다만 이렇게 남긴 정보는 오래가지 못합니다. 사진은 바래고, 기억은 흐려집니다. 1개의 질문
- 한 감독의 질문 — 올리브나무 아래서 원자는 누구의 숨이었는지 기억할까 — 감정은 다른 길로 건너온다 같은 종류의 원자는 완전히 똑같아서 누구의 숨이었는지 적힐 자리가 없습니다. 양자의 신기한 현상은 따뜻한 몸속에서 눈 깜빡할 새보다 빨리 풀립니다. 그런데 감정은 정말로 사람 사이를 건너갑니다. 원자가 아니라 얼굴과 목소리를 타고요. 1개의 질문
- 한 감독의 질문 — 올리브나무 아래서 텅 빈 우주에는 무엇이 있을까 — 빈 곳에도 장은 있다 우주의 모든 점에는 전자기장의 값이 있고, 가장 텅 빈 진공에서도 장은 사라지지 않고 떨립니다. 은하 사이 가장 빈 곳에도 각설탕만 한 공간마다 빅뱅이 남긴 빛 알갱이가 사백 개쯤 떠다닙니다. 빛은 그 장에 이는 물결입니다. 3개의 질문
- 한 감독의 질문 — 올리브나무 아래서 시간은 왜 거꾸로 흐르지 않을까 — 법칙이 아니라 확률이 막는다 당구공 영상을 거꾸로 틀어도 이상한 점이 없습니다. 물리 법칙은 시간을 가리지 않습니다. 불탄 책이 다시 모이지 않는 것은 흩어진 모양이 모인 모양보다 셀 수 없이 많아서입니다. 되감기를 막는 세 개의 벽과, 반대 방향으로 흐르는 우주를 상상한 물리학자들. 2개의 질문