우주에는 에너지의 종류가
두가지가 있음
하나는 (화학적)포텐셜 에너지와
운동에너지(키네틱 에너지)
참고로 한국학계에서는 위치에너지 혹은 퍼텐셜 에너지라고 하지만
포텐셜 에너지라고 하겠음
고무줄은 계속 늘려도 원상태로 복귀하려고 함
그러나 팽팽하게 늘린 고무줄의 원자의 결합을 끊으면
핑~!하고 고무줄이 날라감
이게 포텐셜 에너지임
포텐셜 에너지의 대표적인 예시가 바로 불임
나무의 화학적 결합이 파괴 되면서
에너지가 방출됨
방출된 에너지는 빛과 열이 되고
그 빛과 열이 포텐셜 에너지임
운동에너지는 말 그대로
운동에 관한 에너지임
원자를 포함한 모든 물질이 이동하거나 진동하거나 회전하는
그 자체가 운동에너지의 정체임
물분자를 예로들면
수소원자가 진동하는것도 운동에너지고
그에 따라 물분자도 진동을 하는데
이렇게 물 분자들을 한곳에 모으면
이상하게 물 분자마다 진동하는게 다름
그리고 이 물분자의 진동을 평균 낸게 바로 온도임
만약 밀폐된 방안에서 뜨거운 물은 부으면
물 분자는 진동이 활발해지며
물분자가 방안의 공기분자를 진동시켜
방안의 온도는 올라가고
원래 물 분자는 온도가 내려감
여기서 중요한 법칙이 바로 에너지 보존 법칙임
찬물이 뜨거운물이 되는것처럼 에너지의 이동은 가능하지만
총량은 똑같다는 이야기임
이건 우주도 똑같음
어디선가 에너지가 솓아나는게 아니라는거임
그럼 그 에너지들은 어디 있을까?
여기서 나오는게 엠씨스퀘어이다
이 E=mc2의 공식에 따르면
물방울 하나가 갖는 에너지는
약 90조J
이정도면 사실상 원자폭탄급이다
여기서 과학자들은 생각을 했습니다
에너지를 많이 모으면
물질이 될 수 있지 않을까??
그렇게 과학자들은 입자 가속기를 통해
에너지를 물질로 만들었음
그것이 바로 소립자임
아무튼 이렇게 소립자를 만들기 위해 충돌실험을 하던중
전자와 함께 이상한게 튀어나옴
보통 전자는 부(마이너스)의 전하를 띄고 있는데
얘는 양(플러스)의 전하를 가지고 있는 거임
그래서 이름을 양전자라고 붙임
그리고 이녀석을 반입자라고 규정해버림
여기서 과학자들은 또 한번 생각함
어? 이거 혹시 모든 소립자는 반입자가 있는거 아니야?
그리고 소립자로 구성된 모든 원자는 사실 반입자로 구성 된
반물질이 존재하는게 아닌가?
근데 과학자들은 금새 절망해버림
왜냐하면 반물질을 만드는데에는
입자가속기가 만드시 필요하고
만드는데에도 반물질을 물질로 고정하기 위해 반물질이 가지고 있는 에너지의
수십억배에 해당하는 에너지가 필요하단 사실을 깨달았음
이는 입자가속기가 채산성 때문에 금을 안만드는 이유랑 똑같음
그치만 과학자들은 포기를 안했음
우주 어딘가에는 반물질이 존재하지 않을까??
그걸 알기위해 과학자들은 우주 탄생인 빅뱅부터
살펴보기 시작했음
우주 탄생 후 얼마 뒤
에너지에서 소립자가 생겨나기 시작함
동시에 반입자도 생겨남
생성된 소립자와 반입자는 딱 5:5
탄생 초기 우주는 정확히 5:5의 비율로 소립자와 반입자들이 생성되고
에너지로 변환되어 버리기 시작
이 에너지는 전자파로 방출되어
마이크로파 정도로 파장이 늘어지고
우주배경복사에 그 흔적을 박아버림
따라서 우주가 탄생할때 만들어진 반물질은
모두 소멸해 버렸다고 과학자들은 깨달았다
근데 왜 물질은 살아 남았지???
왜 은하가 있고 별이 있느냔 말이냐!
여기서 과학자들은
물질이 반물질보다 10억개중 1개 꼴로 물질이 더 많았다는 사실을 관측함
이게 cp대칭성 붕괴임
이 현상에 대해 도대체 왜 일어나는지
과학자들이 증명하려고 이론을 만들었는데
그게 바로 고바야시-마스카와 이론임
이 이론은 행렬을 이용해서 cp대칭성 붕괴를 설명했음
이 이론은 나중에 노벨상은 같이 못 받았지만
카비보 박사가 10년전에 더 먼저 증명한 적이 있어서
현재는 CKM이론 혹은 CKM행렬이라고 부름
수십가지의
CP대칭성 깨짐 증거를 발견해 냄
참고로 여기서 CP대칭성 깨짐을
증명했던 녀석이
바로 케이온이다
진짜임...
근데 문제가 발생했음
관측결과랑 계산결과가 맞지를 않는거임
이론을 기준으로 아무리 계산해도 물질이 100억개중 1개꼴이라고 설명할 수 밖에 없게 됨
그렇다
관측결과가 이론보다 자리수가 하나 더 낮다
여기까지가 현대 물리학자들이 밝혀낸 반물질의 역사임
요약: 케이온 중요함
물질 단어 이름이 케이온 이라는거. 물론 저기 삽입된 케이온! 과는 전혀 관련없다 ㅋㅋ
초딩때 학습만화 보면 미래엔 반물질 반 티스푼으로 하루만에 화성왕복해서 어린이 여러분들은 커서 신혼여행은 화성으로 갔다오라고 했는데...
관측하지 못한 90%의 질량은 커비가 먹었다고 하네려
케이온이 뭔 소리야?
요약: 케이온 중요함
아 완전히 이해했어
아하 그럭구나
시험에 케이온 나옴?
초딩때 학습만화 보면 미래엔 반물질 반 티스푼으로 하루만에 화성왕복해서 어린이 여러분들은 커서 신혼여행은 화성으로 갔다오라고 했는데...
반물질 특: 반 티스푼 모으는것도 일임 연구에 따르면 태양계 내 자연 반물질은 연간 수백 마이크로그램정도.. 다 모아도 모래알도 안됌
관측하지 못한 90%의 질량은 커비가 먹었다고 하네려
케이온??
케이온이 뭔 소리야?
드립치려고 친건가봄 걍 같은 이름인
그니까 치킨 반반 시켰는데 후라이드에 닭다리가 하나 더 들어왔다 이거지 ? 이유는 모르는거고 ?
이거보고 잠이솔솔오네요
뭐...뭐라고?
이해가 쭉 안되다가 케이온에서 더욱 해가 안돼!-
케이온은 뭔가 드립치고싶어서 넣은것같은데 설명이 좀..
삐약삐얅
물질 단어 이름이 케이온 이라는거. 물론 저기 삽입된 케이온! 과는 전혀 관련없다 ㅋㅋ
아아.. '뒤에 물질 단어 이름이 케이온이다.' 해줬으면 웃었을텐데
천문학자들은 일을 잘 했는데 물리학자들이 일을 못했구만! 이론이 틀렸으니 다시 관측결과에 맞는 모델이 새로 나와야하긴 할텐데 그게 쉽지는 않겠지
후와후와 타임을 거치면서 우주라는게 탄생했나보군
케이온으로 드립쳤으면 해설도 곁들여야지
중간까지는 이해가 좀 됐는데, 어느 순간부터 전혀 모르는것들이네 ㅋㅋㅋㅋㅋ
결론은 뭐 없다는 말인가
아하 모르겠어 뭔소린지
이렇게 간단한 상식들로부터 꼬리에 꼬리를 물어서 구체적으로 설명해주는게 참 좋더라 전반적인 틀이 잡힌다고해야되나? 참 읽기좋은 글이네
선생님 근데 온도는 분자의 진동 뿐만 아니라 병진운동 에너지도 영향을 주지 않나요?
블랙홀 근처의 강착원반을 제대로 관찰하기 전까진 제대롣ㄴ 실험데이터가 나오지 않을거 같아서 슬픔..
오 이런 내용 좋아.. 추천!
쿨 돌때마다 올라오는 글이군
빅뱅에서 입자/반입자가 5:5로 생겼는데 대칭성을 깨고 물질만 남길 수 있었다면 거꾸로 반입자만 남길 방법이 있을까? 잘하면 인류의 에너지 문제를 해결할수도, 잘못하면 우주를 멸망시킬 수도 있는 문제가 될 것이다.
살아남은 쪽이 물질이라 불리게 된 것이다!
나규짱은 있는거지 !
이런 글들 중에서 이해가 제일 잘되네 글쓴 사람이 설명하는 재주가 있는듯
케이온이 뭐야?
케이온은 두 개의 쿼크가 붙어있는 입자야 한 쿼크는 스트레인지쿼크, 혹은 반(Anti)스트레인지쿼크고 한 쿼크는 업쿼크 혹은 다운쿼크지 구성하는 두 쿼크는 서로 다른 성질이어야 하기에 스트레인지쿼크라면 상대는 반-업쿼크 혹은 반-다운쿼크, 반-스트레인지쿼크라면 업쿼크 혹은 다운쿼크가 되겠지.
반물질들이 사건의 지평선 너머에서 특이점에 처박혀 있다던가 여분의 P-브레인으로 휩쓸려갔다든가 핑계거리 찾자면 무궁무진하지만 문제는 이런 놈들은 증명할 수도 반박할 수도 없겠지 핫하!
빅뱅후 반물질 타임
에이 무슨 무에서 빛이 있으라 한다고 빛이 터지며 세상이 생기고, 에너지만 가지고 물질이 만들어진다고.. 어?
케이온부터 이해 실패했음..
신기해라
그러면 물 1방울을 순수 에너지로 변환 하고 그걸 터트리면 해당 물질은 우주 이 세상에서 완전히 사라지는거?