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자연 과학 Natural Science 478

힉스 입자, Higgs boson, 이휘소 박사, 만물을 형성하는 입자에 필요한 질량을 제공하는 매개체, 신의 입자

네이처’나 ‘사이언스’ 같은 저널을 보면 서신란(네이처는 correspondence, 사이언스는 letters)이 있다. 주로 해당 저널에 실린 논문에 대한 독자의 의견을 싣는데, 틀린 곳을 지적하거나 다른 의견을 제시하는 경우가 많다. 기자는 서신란을 즐겨 읽는데 가끔 흥미로운 뒷얘기를 건질 수 있기 때문이다. 예를 들어 2008년 이스라엘의 한 연구진이 고고학 발굴현장에서 찾아낸 2000년 전 대추야자 씨앗을 발아시키는데 성공해 세계 최고(最古) 기록을 세웠다는 논문이 ‘사이언스’에 실렸다. 그런데 몇 달 뒤 서신란에 한 과학자가 그건 틀린 주장으로 1967년 1만 년 된 씨앗을 발아시킨 적이 있다고, 그것도 ‘사이언스’에 발표했다고 언급했다. 바로 이어서 저자는 그 답신으로 1967년 논문은 방사성..

호모, 사람속, 호모 사피엔스 사피엔스(H. s. sapiens)

Homo는 땅과 흙(terra, solo)이란 뜻의 그리스어 (Homós)와 라틴어 (Humus)에서 유래 “동일, 동종, 같은, 유사” 등으로 생물 중 주로 인간에게 적용된 어원 사람 또는 인간(人間, Human)은 포유강 영장목 사람상과(유인원과) 사람과 사람속에 속하는 동물이다. 세계의 모든 사람을 총칭하거나, 또는 다른 동물과 구분할 때는 인류(人類)라고도 부른다. 현생 인류는 근연종이 모두 멸종하고 호모 사피엔스(H. sapiens) 한 종만이 생존해 있으며, 아종인 호모 사피엔스 사피엔스(H. s. sapiens) 로 세분화하기도 하나 이 경우에도 오늘날의 모든 인간이 하나의 아종에 포함된다. 계통분류학에서 인류는 '사람아족(Hominina)에 속하는 모든 종'을 일컫는다. 사람아족은 '사람족..

별, 태양, 만유인력, 중력, 블랙홀

태양계에서 가장 큰 천체는 태양이다. 동시에 태양계에서 스스로 빛을 내는 '별'이라고 부를 수 있는 유일한 항성이기도 하다. 그렇다면 이 별의 크기는 어떻게 정해질까? 힘이 셀수록 크기가 커질까? 만약 그렇다면 어떤 힘이 세야 크기가 커지는 걸까? 이 질문에 대답하려면 일단 중력이 무엇인지부터 살펴봐야 한다. 중력, 즉 만유인력의 법칙은 뉴턴이 사과나무에서 사과가 떨어지는 것을 보고 처음 생각해낸 것으로 유명하다. 과연 뉴턴은 사과나무에서 사과가 땅으로 떨어진 것을 보고 어떤 과정을 거쳐 지금의 만유인력 법칙까지 도출할 수 있었을까? 뉴턴의 사고 과정 "물리학적으로 보면 사과의 상태가 아무 이유 없이 변화할 리가 없어." ↓ "지구가 사과를 끌어당긴 게 틀림없어!" ↓ "그렇다면 작용-반작용 법칙에 의해..

만유인력, 인공위성의 원리, 만유인력 상수

만유인력 가장 약하지만 가장 위대한 힘 낙엽이 떨어진다. 비가 내린다. 사과와 배가 땅으로 떨어진다. 주스가 그릇에 얌전히 담겨있다. 지구를 비롯한 행성들은 둥그렇다. 왜 이런 현상들이 벌어질까. 사람들은 쉽게 중력 때문이라고 말한다. 지금 우리에게 너무나 당연한 것으로 다가오는 중력은 과거의 사람들에게도 당연했을까. 흥미롭게도 물체의 낙하 현상에 대한 설명은 오랜 옛날부터 있었다. 아리스토텔레스 이전의 사람들은 물체가 낙하하는 것을 기준으로 단순히 상하만을 구분했다. 지구를 평평한 땅이라고만 생각하던 사람들에게 위에 있는 것이 아래로 떨어진다는 것은 당연한 일이었다. 인공위성의 원리 뉴턴은 지구로 떨어지는 사과와 달을 비교했다. 그는 달이 지구로 떨어지지 않는다면 달은 직선 경로를 그려야 한다고 생각했..

우주개발 목적, 우주탐사

망원경을 통해 새로운 천체를 발견하거나 새롭고 특이한 현상을 탐지하는 것은 천문학자나 아마추어 천문가로서 가슴 벅찬 경험이 아닐 수 없다. 여기서 한 걸음 더 나아가 직접 우주탐사선에 올라 탐사 대상에 접근해 보는 것은 또 다른 경이로움을 안겨줄 것이다. 오늘날 우주개발과 탐사는 꿈이나 동경을 넘어 ‘현실’이 되었다. 비록 비용은 좀 비싼 편이지만 푸른 지구를 감상해 볼 수 있는 상업적인 우주여행 상품들이 이미 시장에 나와 있다. “천문학과 우주개발은 상호 보완적인 관계입니다. 천문학 이론을 기반으로 우주탐사선을 띄우고, 다양한 종류의 탐사선을 통해 새로운 발견을 하거나, 이론을 세우고 증명하는 데 도움을 얻기도 합니다.” 아폴로 달 착륙, 우주개발의 신기원 열어 – 우주개발 50년 역사에서 가장 획기적..

이온결합, 공유결합, 금속결합

이온결합, 공유결합, 금속결합 이온결합 이란 음이온이 정전기적 인력으로 결합해서 생기는 화학결합으로 대응되는 화학결합은 공유결합 이온결합 예로 소금같이 양성이 강한 금속과 음성이 강한 비금속 결합물 공유결합은 주기율표 직선 지향요소에서 관찰되며 원자 사이 전자 교환을 포함 금속결합은 금속 및 로이드 광물과 합금 사이에 발생하는 일종의 화학적 결합 ● 이온결합 이온결합은 강한 정전기 힘과 양이온과 음이온 사이의 연결로 정의. 하나 이상의 전자를 얻거나 잃는 원자는 이온 전자를 잃는 원자는 양전하 양이온이라고 불리며 전자를 얻는 원자는 음전하 음이온. 이러한 유형의 결합에서 양이온은 음이온에 끌리는 반면 음이온은 음이온에 끌린다. 우리는 반대 이온이 옷을 입고 이온이 거부한다고 말할 수 있다. 서로에 대항하..

끈 이론, string theory, 초끈 이론

끈 이론(영어: string theory)은 1차원의 개체인 끈과 이에 관련된 막(幕, brane)을 다루는 물리학 이론이다. 양자장론에서는 (0차원의) 점입자를 다루는데, 이에 따라 여러 무한대가 생겨 기본 이론으로 적절하지 않다. 끈 이론은 대신 크기를 지닌 개체를 다룸으로써 이러한 무한대를 피한다. 또한 끈 이론은 게이지 이론과 일반 상대론을 자연스럽게 포함한다. 이러한 성질 때문에 끈 이론은 모든 것의 이론의 유력한 후보들 가운데 하나다. 이 밖에도 양자 색역학, 우주론 등에서도 쓰인다. 개요 물리학의 이전 이론이 기본 입자를 점입자로 나타내었지만, 끈 이론에서는 기본 입자를 1차원의 끈으로 나타내었기 때문에 입자 이론이 해결할 수 없는 문제를 해결할 수 있다. 물론 끈을 아주 멀리에서 보면 다시..

제임스 웹 우주 망원경

제임스 웹 우주 망원경은 NASA, ESA, 캐나다 우주국(Canadian Space Agency; CSA)이 개발한 허블 우주 망원경과 스피처 우주 망원경의 뒤를 잇는 우주 망원경으로, 주황색의 가시광선 부터 근적외선 및 적외선 영역의 관측을 수행한다. 기존 지상 망원경이나 우주 망원경이 관측할 수 없었던 아주 먼 거리에 위치한 심우주 천체들을 관측하는 것이 주 목표 중 하나로, 이를 위해 적외선 관측 능력이 매우 뛰어나도록 설계되었다. 또한 외계 행성의 대기를 통과한 빛을 관측해서 외계 행성의 대기 조성 및 환경에 대해서 제대로 연구할 수 있을 것으로 기대된다. 제작에는 노스롭 그루먼이 주도적으로 참여하고 있다. 원래는 "차세대 우주 망원경(NGST; Next Generation Space Teles..

태양이 불타는 원리, 핵융합 발전

핵융합 발전의 원리 핵융합 에너지는 핵분열 원자력과는 완전히 반대되는 발전 과정을 가지고 있습니다. 핵분열에 비해 높은 에너지를 발생시키는 핵융합은 태양이 불타는 원리를 참고하였습니다. 태양은 수소, 헬륨의 핵융합 반응으로 엄청난 열과 빛의 에너지를 지속해서 뿜어내고 있습니다. 태양에서는 수소 원자 4개가 합쳐져 1개의 헬륨을 만드는데, 매초 7억 톤의 수소가 헬륨으로 변환되고 있습니다. 이 과정에서 태양은 초당 4조 와트의 100조 배에 달하는 에너지를 방출합니다. 핵분열과 핵융합에 대한 기초적인 이해는 모두 아인슈타인의 상대성 원리1) 공식에 도움받은 것이라고 볼 수 있습니다. 원자의 질량이 손실되어 사라지면서, 그에 상응하는 에너지가 발생한다는 원리를 따르는데요. 즉, 핵분열 과정에서도, 핵융합 과..

상온 핵융합, cold fusion, 구글, 아이언맨, 플라이슈만-폰즈

상온 핵융합, cold fusion, 구글 상온 핵융합(常溫核融合, 영어: cold fusion)은 실내온도에서 핵융합을 일으키는 것을 말한다. 저온 핵융합, 저에너지핵반응(LENR, Low Energy Nuclear Reaction)이라고도 한다. 일반적으로, 태양과 같은 1억도 이상의 조건에서만 핫퓨전, 고온 핵융합이 일어난다고 알려져 있는데 반해, 콜드퓨전, 상온 핵융합 현상은 섭씨 20도에서 핵융합이 일어나 투입된 에너지량보다 더 큰 초고효율의 에너지가 발생하는 것을 말한다. 구글이 지난 30년간 불가능하게 여겨져 ‘현대판 연금술’로 알려진 상온핵융합 연구를 계속해서 후원, 실험을 진행 중인 것으로 밝혀졌다. 1989년 이후 주류 과학계가 일관되게 이를 불가능하다고 결론 내린 만큼 실험 결과는 좋..

빛, 광합성, 잎 초록색

빛, 광합성우리가 눈으로 볼 수 있는 빛은 일부분에 지나지 않는다. 식물은 수많은 전파 중 일부분만을 광합성에 이용한다. 빛은 전파의 일부분. 그리고 전파는 파장의 길이로 여러 종류로 구분되는 데, 그 중 눈으로 보이는 빛의 영역을 가시광선. 파장이 길수록 붉은색, 파장이 짧을수록 보라색. 빨간색보다 더 긴 파장은 적외선 (빨간색 바깥의 전파)이고, 보라색 너머의 짧은 파장은 자외선(보라색 바깥의 전파) 식물은 광합성을 하는데 특정한 파장의 빛만을 이용. 엽록체 안에 존재하는 엽록소에서는 450nm 부근의 청색파장과 650nm 부근의 적색파장을 이용. 그리고 495~570nm의 초록색 파장은 거의 흡수하지 않고 반사다. 그래서 우리눈에 잎은 초록색으로 보인다. 물론 일부 식물은 엽록소 외에도 다양한 색소..

뉴턴, 절대적 시간, 프린키피아

시간과 공간에 관한 기본 개념은 뉴턴에 의해 확립된 것이다. 우리는 보통 우주에는 객관적인 시간이 흐르고 객관적인 공간이 존재하는 것으로 생각한다. 물론 여기서 문제 삼는 것은 물리적인 시간이다. 뉴턴은 저서 『프린키피아』에서 시간에 대해 다음과 같이 서술했다. "절대적이고 참되며 수학적인 시간은 그 어떤 외적 힘과 상관없이 그 본질에 따라 균일하게 흐른다.ㅜ이를 다른 말로 '지속'이라고 한다. 상대적이고 일상적인 겉보기 시간은(정밀한 건 그렇지 않건 간에) 지속적인 운동에 의해 측정된 감각적이고 외적인 척도로서 우리가 참된 시간 대신 사용하고 있는 것이다. 한 시간, 하루, 한 달, 일 년 같은 것이 이에 해당한다" 뉴턴은 '측정되는 시간'은 주기적인 순환 또는 반복운동의 기준으로 적당히 정한 것이며 ..

계면활성제, 界面活性劑, surfactant(surface-active-agent), 극성(친수성) 무극성(친유성/소수성) 동시 화합물

계면활성제, 界面活性劑, surfactant(surface-active-agent) 극성(친수성) 부분과 무극성(친유성/소수성) 부분을 동시에 가지고 있는 화합물물과 기름은 본래 잘 섞이지 않아서 경계면을 형성하지만, 계면활성제가 들어가면 이 경계면이 활성화되어 섞이게 된다. 그래서 '계면활성제(界面活性劑)'. 계면활성제 분자들이 모여 미셀을 형성하여 무극성을 안쪽으로 극성을 바깥으로 해 무극성 부위에 모이는 물질들을 끌어안는 듯한 느낌으로 물에 녹는다. 보기 힘들 것 같지만 의외로 일상에서 흔한 것으로, 대표적인 예로 비누가 있다. 비누의 원리를 보면 기름 때를 비누 분자가 끌어안고 물에 녹는 형태로 비누칠이 이루어지는 것이다. 달리 유화제(乳化劑, emulsifier)라고도 하는데, 무극성 물질이 주..

질소, 窒素, Nitrogen, N 원소, 원자 번호 7, 질소비료

질소(窒素←일본어: 窒素 짓소, 영어: Nitrogen 나이트러겐)는 비금속 화학 원소로, 기호는 N(←라틴어: Nitrogenium 니트로게니움이고 원자 번호는 7이다. 일반적으로 질소원자 두 개가 결합하여 무색, 무미, 무취인 기체 상태로 존재한다. 질소는 지구 대기에서 가장 많은 비중을 차지하며, 또한 지구상의 모든 생명체의 구성물이다. 또한 질소는 아미노산, 암모니아, 질산 그리고 시안화물과 같은 화합물을 구성하는 성분이기도 하다. 역사 1776년 앙투안 라부아지에가 증명하였다. 원소명은 그리스어의 “초석(nitre)에서 생긴다(genes)”에서 따왔다. 한자어 질소(窒素)는 독일어 Stickstoff에서 유래하였다. 존재 질소는 대기에서 발견되는데, 그 양은 부피 백분율로 대기의 78.09%, ..

수직 농업, vertical farming, 수직 농장, 빌딩에서 농사, 달 기지 필수

수직농업(垂直農業, 영어: vertical farming)은 수직농장과 같은 시설에서 실시하는 농법이다. 식물공장 아이디어를 1999년 처음 제시한 딕슨 데스포미어 컬럼비아 대학교 교수는 "30층 규모의 빌딩농장이 5만명의 먹을거리를 해결할 수 있다"고 말한다. 식물공장에서는 거의 모든 작물 재배가 가능하며, 물고기, 새우, 조개류, 조류(닭, 오리, 거위) 등 밀폐사육이 가능한 동물 사육이 가능하다. 미국, 러시아, 유럽연합 등 선진국들은 2020년 경에 달유인기지를 건설할 계획이다. 식물공장은 달유인기지에 필수적인 구성품이다. 수직농장의 수경 시스템은 햇빛을 모방한 LED로 점등 될 수 있다. 소프트웨어는 모든 식물이 동일한 양의 빛, 물 및 영양분을 확보하도록 보장 할 수 있다. 인공적인 환경에 의..

광전효과, 빛의 입자성, 아인슈타인, photoelectric effect

광전효과, 빛의 입자성, 光電效果, photoelectric effect 아인슈타인이 빛의 입자성으로 설명한 현상. 금속에 한계진동수 이상의 빛을 쪼이면 전자가 튀어나옴(전류가 흐름) [1] 광전효과 광전자: 광전효과에 의해 금속에서 튀어나온 전자 광전류: 광전효과에 의해 흐르는 전류 한계진동수(=문턱진동수) 이상의 빛 쬐면 ☞ 전류 흐름 ㉮ 진동수 더 높이면 ☞ 전류 일정(전류 증가하지 않음) ㉯ 빛 밝게하면(세기변화) ☞전류 증가함. ★ 전류 유/무: 한계진동수 이상/미만과 관련 ★ 전류 세기: 빛의 밝기와 관계(진동수와 무관) (한계진동수 미만에서는 아무리 밝은 빛이어도 광전류=0) ​ [파동성으로 설명 불가] 한계진동수 아래의 빛을 쪼여도 오랜시간 쪼이면 광전자가 방출되어야함. 한계진동수 미만의 ..

방정식, 方程式, equation

방정식, 方程式, equation 2X + 5 = 9. ​ 영어에서는 equation, 우리말로는 방정식(方程式) 영어에서 이것을 equation이라고 부르는 것은, 왼변과 오른변이 같기 때문 ​ 구장산술(九章算術) ​방정(方程)이라는 말은 중국의 고대 수학책인 구장산술(九章算術)에 나오는 말 ​ 구장산술(九章算術)을 처음 지은 이는 알려져 있지 않으며, 다만 한나라 때 장창(張蒼)과 경수창(耿壽昌)이 각각 책을 첨삭하여 편찬했다는 기록 ​구장산술(九章算術)은, 그 이름에서 보듯이, "아홉 글로 이루어진 산술 서적"이라는 뜻인데, 여덟째 글의 제목이 바로 방정(方程)이다. ​ ​ 핵심 글자들 ​ 원래 구장산술에는 방정의 뜻에 관한 설명이 없었지만, 위나라(魏) 학자 유휘(劉徽)[6]가 서기 263년에 쓴..

함수, 函數, function

함수, 函數, function 수학에서 두 집합 사이의 관계를 설명하는 논리적 개념 간단하게 정의역의 원소마다 공역의 원소가 오직 하나씩 대응되는 관계를 말한다. 수학적 구조를 정의할 때는 물론 현실의 다양한 분야에서도 응용된다. 수학에서 함수(函數, 영어: function) 또는 사상(寫像, 영어: map, mapping)은 어떤 집합의 각 원소를 다른 집합의 유일한 원소에 대응시키는 것이다. 즉, 한 변수의 값에 따라 정해지는 다른 변수의 값을 먼저 주어지는 값에 상대하여 일컫는 말이다. 예를 들면, 집합 X의 원소 x 한 개에 집합 Y의 원소 y 한 개가 대응하는 관계를 의미한다. 거꾸로 y 한 개가 x 여러 개에 대응하는 관계도 함수라고 한다. 일상에서의 함수 보통 함수 하면 실수 집합(의 부분집..

미분, 적분, 한자, 영어

미적분(微積分)Differential and Integral CalculusInfinitesimal CalculusCalculus미적분은 위와 같이 사용할 수 있다. 미적분은 미분과 적분을 합쳐서 부르는 표현인데, 미분과 적분은 각각 아래와 같이 쓴다.미분 : Differential, Differentiation적분 : Integral“미분 : 작게 나눈 부분의 변화율을 구하는 것”미적분은 뉴턴이 자연 현상을 수학 공식으로 설명하기 위해서 만든 것이다. 미분의 미(微)는 “미세하게 작다”라는 뜻을 가지고 있다. 그래서, 미분은 “작게 나누다.”라는 뜻으로, 어떤 함수에서 아주 작은 구간을 나누어서 변화율을 연구하는 수학 “적분 : 아주 작은 구간을 합쳐서 쌓는 것”적분의 적(積) 자는 “누적하여 쌓다.”..

물질의 최소 단위, 원자, 전자, 양성자, 중성자

원자구조 : 원자 = 원자핵 + 전자 , 원자핵 = 양성자 + 중성자 크기비교 : 원자의 크기 : 약 10-10m = 0.1nm=1Å 원자핵 의 크기 : 약 10-14 ~ 10-15m, ex) 야구장(원자) 안에 10원짜리 동전(원자핵) 무게비율 : 양성자 : 중성자 : 전자 = 1 : 1 : 1/1840, 전자의 무게는 무시 가능할 정도로 작다. 전자 (電子, electron) 는 음(-)의 전하를 띠고 있는 기본 입자이다. 원자 내부에서 양성자(陽性子, Proton)와 중성자(中性子, Neutron)로 구성된 원자핵의 주위에 분포한다. 양성자(陽性子, Proton)는 중성자와함께 원자핵을 구성하며 양(+)의 전하를 가지고 있으며 질량은 전자의 1836배 정도이다. 중성자(中性子, Neutron)는 원..

양성자(Proton) 구성 입자, 쿼크(Quarks), 글루온(Gluon)

양성자(proton) 질량을 갖는 쿼크(Quark)와 질량이 없는 글루온(gluon)으로 구성 쿼크(quark) 물질의 기본적인 구성입자로 추측되는 원자구성입자의 하나. 양성자와 중성자가 원자핵을 이루는 것과 같이 양성자와 중성자 그 자체도 쿼크로 이루어져 있다고 생각한다. 양성자와 중성자 외에 다른 중입자들도 핵의 구성성분을 결합하는 힘인 강력에 의해서 상호작용하는 모든 입자처럼 쿼크로 설명한다. 현재 받아들여지는 이론에 의하면 쿼크는 질량을 가지고 있으며 각운동량의 양자역학적 기본단위의 1/2 스핀(입자의 축 주위의 회전에 해당하는 본질적인 각운동량)을 갖는다. 후자의 특성은 쿼크들이 파울리의 배타 원리를 따른다는 것을 말한다. 이 배타 원리는 반정수의 스핀을 갖는 두 입자는 완전히 같은 양자 상태에..

물질 기본 입자, 수소와 헬륨, 빅뱅 우주론

물질을 이루는 기본 입자의 생성 (1) 물질세계의 시작 1) 가모의 빅뱅 우주론 약 138억 년 전의 대폭발(Big Bang)에 의해 시간과 공간이 만들어졌으며, 폭발의 순간 물질을 이루는 가장 기본이 되는 입자들이 만들어지면서 비로소 물질세계가 시작되었다. 2) 빅뱅 우주론: 빅뱅 이후 우주가 시간에 따라 팽창하며 물질과 에너지가 퍼지고, 이후 은하와 별이 만들어지는 모습을 나타낸 모형 (2) 기본 입자의 형성 1) 물질의 기본입자 : 빅뱅 직후 초고온·초고밀도 상태의 우주는 급격한 팽창으로 식어 가면서 물질의 기본이 되는 쿼크와 전자가 만들어졌다. 쿼크 | 빅뱅 직후 빛, 전자 등과 함께 초기 우주에 존재했던 물질의 기본 입자로, 양성자와 중성자를 이루는 쿼크들을 포함하여 모두 6종류가 밝혀졌다. 2..

대수학, 代數學, algebra, 어원, 의미, 대수(代數)

대수학, 代數學, algebra, 어원 대수학(代數學, algebra)은 일련의 공리들을 만족하는 수학적 구조들의 일반적인 성질을 연구하는 수학의 한 분야이다. 이렇게 일련의 추상적인 성질들로 정의되는 구조들을 대수 구조라고 하며, 그 예시로 반군, 군, 환, 가군, 체, 벡터 공간, 격자 등이 있다. 대수학은 취급하는 구조에 따라서 반군론, 군론, 환론, 선형대수학, 격자론, 정수론 등으로 분류된다. 기하학, 해석학, 정수론과 함께 대수학은 수학의 대분야 중 하나로 볼 수 있다. 대수학이란 용어는 단순한 산술적 수학을 가리키기도 하나, 수학자들은 군, 환, 불변량 이론과 같이 수 체계 및 그 체계 내에서의 연산에 대한 추상적 연구에 대해서 "대수학"이라는 용어를 자주 사용한다. 어원 algebra라는 ..

F=ma, 뉴턴 제2법칙, Force = mass x acceleration, 힘 = 질량 x 가속도

F=ma, 뉴턴 제2법칙 F = ma Force = mass x acceleration 힘 = 질량 x 가속도 F=ma의 공식 형태로 잘 알려져 있는데, 이 공식에서 F는 알짜힘(물체에 작용하는 모든 외력의 총합), m은 질량, a는 가속도를 의미한다. 가속도는 힘에 비례하고 질량에 반비례한다는 법칙이다. 보다 일반화된 표현으로 (p는 운동량, t는 시간) 고전역학에서 p=mv 이므로 동일한 결과가 된다. 위의 방정식에서 물체의 질량은 물체 고유의 성질이다. 일정한 질량 m을 가진 물체에 대해서만, 그 물체에 더 큰 알짜힘을 가할수록 운동량의 변화가 커진다. 그러므로 이 방정식을 통해 간접적으로 질량의 개념을 정의할 수 있다. 또한 F = ma에서, a는 직접 측정이 가능하지만 F는 측정할 수 있는 물리..

아메스 파피루스, Ahmes papyrus, B.C 1700년, 이집트 승려, 세계 최초 수학자

파피루스 나일 강이 있는 이집트에서는 기원전 약 7000년 무렵에 도시가 생겨나면서 문명의 꽃을 피우기 시작했다. 사람들은 농사를 짓는데 필요한 물이 풍부한 나일 강을 따라 정착했다. 나일 강은 해마다 우기가 되면 강물이 범람해서 여러 가지 문제를 일으키기도 했지만, 넘친 물은 땅을 비옥하게 했다. 나일 강 유역에는 우리나라 강가에서 많이 자라는 갈대와 같은 식물이 많았는데, 이 식물을 '파피루스'라고 불렀다. 이집트 사람들은 이 파피루스에 여러 기록을 남겼다. 지금까지 발견된 파피루스 중 가장 유명한 것은 역사 기록가 아메스(Ahmes)가 쓴 파피루스, 즉 '아메스 파피루스'이다. 1858년 영국의 고고학자 린드(Henry Rhind)가 이집트 도시 근처에서 발견해서 '린드 파피루스'라고 하기도 한다...

르샤틀리에 법칙, 혼합가스의 폭발범위(연소범위)

● 르샤틀리에 법칙 여러 가스가 혼합되어 있는 혼합가스의 폭발범위(연소범위)를 계산할 수 있는 공식 L: 혼합가스의 폭발 하한계 V1, V2, V3 : 혼합가스 각 성분의 부피 L1, L2, L3 : 혼합가스 각 성분의 연소하한계 U$: 혼합가스의 폭발 상한계 V1, V2, V3 : 혼합가스 각 성분의 부피 U1, U2, U3 : 혼합가스 각 성분의 연소상한계 ※ 주의사항: 불연성 가스가 포함된 경우, 가연성 가스의 분율만 더해서 계산해야 함. 연소하한계, 연소상한계 좌변에 있는 '100' 은 V1 + V2 + V_3+.... $을 뜻한다. 만약 불연성가스가 30% 포함되어 있는 경우, 100이 아니라 70으로 계산 잡스9급 PDF 교재 ✽ 책 구매 없이 PDF 제공 가능 ✽ adipoman@gmail...

라플라스의 악마, Laplace's Demon

라플라스의 악마, Laplace's Demon 라플라스는 한 에세이에서 "우주에 있는 모든 원자의 정확한 위치와 운동량을 알고 있는 존재가 있다면, 이것은 뉴턴의 운동 법칙을 이용해 과거, 현재의 모든 현상을 설명해 주고, 미래까지 예언할 수 있다."고 서술하였다. 후기의 전기 작가들이 이러한 능력을 지닌 존재에 악마(demon)라고 이름을 지어 주었다. 피에르시몽 라플라스가 제시한 가상의 존재, 혹은 이를 가정하여 실행된 사고실험이다. 뉴턴의 기계론적 결정론이자 세계의 궁극적인 존재이다. 라플라스는 한 에세이에서 "우주에 있는 모든 원자의 정확한 위치와 운동량을 알고 있는 존재가 있다면, 이것은 뉴턴의 운동 법칙을 이용해 과거, 현재의 모든 현상을 설명해 주고, 미래까지 예언할 수 있다."고 서술하였다..

다윈, 멘델, 다윈 진화론, 멘델 유전학

다윈의 진화론이 1859년 출현해 영국에서 한참 논쟁이 되면서 전 세계적 주목을 받고 있을 때, 유럽 중앙부 깊숙한 체코 모라비아 지방의 브르노(Brno) 수도원에서는 진화론과 함께 현대 생물학의 양대 기둥이라고 할 수 있는 유전학이 탄생하고 있었다. 유전학의 아버지라 알려진 그레고어 멘델(Gregor Johann Mendel) 수도사가 완두콩을 가지고 유전학 실험을 이어가고 있었던 것. 사실 다윈의 진화론은 멘델의 유전법칙 발견에 상당히 큰 영향을 끼친 것으로 알려져있다. 멘델 사후 그의 서재에서 다윈의 '종의 기원'이 발견됐는데, 밑줄을 열심히 쳐가며 읽은 상태였다고 한다. 특히 그의 관심은 종의 기원에 등장한 '잡종(Hybrid)'에 대한 내용에 집중돼있었다고 한다. 멘델은 1862년 브르노에 자연..

멘델의 법칙, 유전학 모태, 우열의 원리, 중간 유전, 다인자 유전, 불완전 침투, 분리의 법칙, 독립의 법칙

그레고어 멘델이 발견한 법칙으로, 그의 이름을 땄다. 모든 유전학의 모태이다. 원래는 3대 법칙이라고 했지만, 우열 관계는 예외가 많기에 우열의 원리가 되었다. 그래서 현재는 2법칙 1원리다. 이를 만족시키는 유전 현상을 멘델 유전이라고 하며, 이것을 가장 잘 만족시키는 집단을 멘델 집단이라고 한다. 오스트리아의 수도자이며 생물학자였던 그레고어 멘델이 1865년에 완두콩을 교배하여 밝혀낸 유전 원리이다. 발견 이전만 해도 대다수의 사람들은 서로 다른 형질의 개체를 교배하면 서로 다른 색깔의 액체를 섞는 것처럼 생물도 교배 결과로 두 형질의 중간이 나타날 것이라고 믿고 있었다. 이것은 일부 생물 한정으로 어느 정도 사실로 드러났다. 이때 마침 멘델은 수도원에서 완두콩을 재배하고 있었는데, 이들 사이에 놀라..

공리(Axiom), 정리(Theorem), 정의(Definition), 유클리드(Euclid).수학의 방법

1.공리(axiom) 증명 없이도 참으로 받아들일 수 있는 명제. 《유클리드 기하학에서 두 점이 주어졌을 때, 두 점을 지나는 직선이 있다》 등의 명제는 자명하므로 공리이다. ※ 단, 각각의 공리가 증명이 필요 없는 자명한 명제라 하더라도 여러 공리가 함께 존재하는 공리계에서는 그 공리가 문제가 될 수 있다. 괴델(Kurt Gödel)의 불완전성 정리에 따르면 완전하고 모순이 존재하지 않는 공리계는 없기 때문이다. 2. 정의(definition) 일반적으로 정의는 용어에 대한 약속을 의미한다. 예컨대 세 변으로 만들어진 도형은 삼각형이라고 정의하며, 삼각형 중 한 내각의 크기가 90°인 삼각형은 직각삼각형으로 정의한다. 정의는 따라서 증명할 필요 없이 언제나 참이 된다. 3. 정리(theorem) 공리 ..

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