스켑틱 29호 (2022.03)

 

 

 

양자역학은 어떻게 세상을 바꾸는가

양자의 쓸모

 

독일의 물리학자 막스 플랑크는 흑체 복사를 설명하기 위해 수식을 유도하는 과정에서 한 가지 수학적 가정이 필요하다는 사실을 알아차린다. 빛의 에너지에 최소 단위가 있다는 가정이었다. 마치 구슬이나 펜을 셀 때처럼 말이다. 고전 역학에서 에너지는 유체의 부피처럼 연속적인 양으로 여겨졌기 때문에 이렇게 에너지를 불연속적으로 정의하는 것은 획기적인 가정이었다.

그는 에너지의 최소 단위를 플랑크 상수 h와 빛의 진동수의 곱으로 가정했다. 에너지를 플랑크 상수를 이용해 최소 단위로 나타내니 실험과 완벽히 들어맞는 공식이 유도되었다. 에너지를 마치 개수처럼 셀 수 있다는 '양자화'가 처음으로 도입된 순간이었다. 또한 양자역학의 시작을 알리는 조용한 선언이기도 했다.

​

​

---

 

​

사막 위의 식물학자 1

춤추는 꽃의 비밀​

​

꽃의 일주기성 리듬을 가장 잘 보여주는 그림은 18세기 스웨덴의 식물학자 칼 폰 린네가 제안한 꽃시계다. 린네의 꽃시계는 특정 시간에 열리고 닫히는 꽃들로 이루어져 있다. 아침에 피는 나팔꽃, 점심에 피는 꽃양귀비, 저녁에 피는 달맞이꽃 등을 모아두면 꽃을 관찰하는 것만으로 하루 시간을 알 수 있는 낭만적인 시계다.

​

​

​

​

---

​시공을 달리는 인류 7

우리 안의 방랑자

 

농사에는 해가 가장 중요하다. 양력이다. 바닷가의 어로 활동을 위해서는 달이 중요하다. 음력이다. 그리고 장거리 이동을 위해서는 별이 중요하다. 별자리다. 나그네 인류든 나그네새든 장거리 이주는 목숨을 건 여정이다. 아마도 초기 인류는 별을 보며 이동하고, 별을 보며 미래를 점쳤을 것이다. 나그네 인류에게 별은 또 다른 태양이었다.

​