13기 토요 과학 공개강좌 서울대 세 번째 강의. 김희준 선생님

이 선생님의 수업의 시작은
숫자와 일상생활을 연결하는 숫자 퀴즈 로 시작 했다.

26 = L. of the A.
Letter fo Alphbet
7 = W. of the A.W
Wonders of the Ancient World
1001 = A.N
Aribian Night
12 = S of the Z
Signs of Zodiac
54 = C in the D. (with the J’s)
Card in the deck (with the Joker’s)
88 = P.K
piano keys
8 = P in the S.S
Planets in the Solar System

더 많은 갯수가 있었으나 다 적지 못하였다. 그 이유는 갈수록
어려운 영어 단어가 나와서 해석도 안돼는 데다가 영어가 싫었기 때문이다.
귀찮아서 이기도 하고.

그리고 오 엑스 퀴즈도 했다 그 중에서
멀리가면 과거를 볼 수 있다에서 모두들 오 라고 외쳐서 깜짝 놀랐다..
뭔소리지 하면서.. 그런데 설명이 빛의 속도 보다 빠르게 가면 과거를 볼 수 있다고 한다.
집에 과서 생각 해보니 난 이걸 배운적이 있었다.
별을 배울 때 우리가 관측하는 별빛은 현재의 그 별의 빛이 아니라는 것을 배운 적이 있다.
기역하지도 못하고 연결하지도 못한 내가 바보 스럽게 느껴졌다.

흠.. 쓰다보니 내 이야기가 많이 늘어간듯 해서 이제 부터는 그러지 않겠다.

또 다른 것 에는 초기 우주는 매우 뜨겁고 매우 작았을 것이다 라는 것이다.
그 이유는 에너지 보존 법칙 때문이다. 지금 우주는 계속 팽창하고 있다.
만약 초기 우주가 적은 양의 에너지와 어느 정도의 넓이를 가졌다면 지금 팽창하고 있지 않을 것이다.

원자 안에는 중성자와 양성자가 있다.
옛날 과학자들은 그게 가장 작은 단위라고 생각 했으며 왜 양성자는 +1 전하를 가지는지 알지 못했다
게다가 중성자는 전하를 띄고 있지 않았기 때문에 두가지는 관련이 없다고 생각한 과학자들도 있어다.
그런데 의문? 왜 중성자는 있는 것일까?
한 원자에서 중성자가 없어도 양성자와 전하로 전하를 띄지 않게 할수 있다.
그냥 질량만 늘어 나는 듯 하는데 왜 있는 것일까?

어느 한 과학자가 양성자와 중성자 안에 더 작은 입자가 있다고 밝혔고
그 이름을 Quark(콜크)라고 지었다고 한다. 그 중에서도 up 이란 것도 down 이라는 것을 구분했는데
양성자 안에는 up 이 2개 down 이 1개 들어가 있고
중성자 안에는 up 이 1개 down 이 2개 들어가 있다고 말했다.
결국 2x + y = 1
x + 2y= 0 이란 이차 방적식이 나오게 되고 결국 up은 2/3의 값을 가지게 되고
down은 -1/3의 값을 가지게 된다.
두개는 관계가 없는 것이 아니라 이렇듯 밀접한 관계를 가지고 있었다.

우리는 빅뱅 이론에서 우주가 처음 생성될 때는 아주 작은 것부터 만들어 졌을 것이라 생각 할수 있다
그 와 같은 맥락으로 우리는 처음에 콜크가 처음 생성됬다고 생각 할 수 있다.
콜크는 빅뱅에서 10의 -10승 이전에 만들어 졌음을 알아냈고
양성자와 중성자는 10의 -5승 이전에 만들어 졌음을 알아 냈다.

강한 핵력 이라는 것을 알고 넘어가야 하는데 콜크에서 작용하는 힘이다.
핵 안에서 작용 하기 때문에 핵력 이라는 말을 사용하고
강한 이라는 말을 붙인 이유는 엄청 가까운 두 물체가 전기력보다 100배가 넘는 강한 힘이
잡아주기 때문이다.
보통의 힘이라 함은 거리의 제곱분의 1의 비율이 되지만 (맞나? 뭔가 쓰면서 이상하다…)
강한 핵력이라는 것은 거리가 어느 정도 이히로 떨어지믄 것은 힘이 없는 듯이 움직임이 가능하고
거리가 어느정도가 되면 힘이 작용해 밖으로 나가지 못하게 한다.
그런데도 더 많이 나가게 되면은 힘은 0이 되어 버린다.

만약 강한 핵력이 작용하지 않는 다면
우주 전체가 하나의 덩어리가 되어 버린다고 한다.

우주의 시초때 가장 기본적인 원자가 만들어 질탠데 그것이 수소이다.(더 깊이 들어가면 콜크)
왜 중성자가 아닌 양성자를 기본으로 하냐면 전자 하나를 필요로 하기 때문이다.
다음 원소가 저절로 만들어 지기 위해서는 수소 2개가 결합해야 한다.

원자 번호는 양성자 의 갯수 또는 전자의 갯수 와 일치한다.
우리는 수소만 가지고 살지 않으므로 더 많은 원소가 필요로 해서
양성자 두개를 붙일려고 했더니 발발이 작용해 버렸다.
중간에 중성자가 하나 껴 들어간 것이 헬륨이 된다.
그렇기 때문에 헬륨이 수소 다음으로 만들어진다.
단단한 입자가 만들어 지는 데
이러한 모양이 된다. 중이 양을 양쪽에서 잡아 주기 때문에
양 양은 서로 반발해서 뛰쳐 나가지 못한다.
그러기 때문에 양성자가 2개이상 있으려면 중성 자는 꼭 필요하다
이걸 중성자의 존재 이유? 라고 할수 있을듯 하다.

다시 우주 초기로 가면 수소밖에 없다가 헬륨이 만들어 진다
H : He = 3 : 1 = 질량비 로 어디든 있다. 우주 성분이 이렇다.
그렇다면 우리는 추측해 볼수 있다.
시간은 3분이 걸렸다고 한다.

원자 같은 것이 만들어 지기 위해서는 주위 온도가 낮아야 한다.
물이 끓는 것을 생각 해 보면 열이 많으면 기화가 되 버린다.
아주 초기에는 콜크들도 결합을 하지 않아도 될 정도로 에너지가 많았지만 (자유로움)
점점 낮아 졌기 때문에 결합하게 된 것이다.

빅뱅후 30만년 일때 온도가 급속도로 떨어져 3000도 까지 내려 갔었다.
그때 이제 아까 단단한 입자라는 것과 비슷한 것들이 만들어 지기 시작한다.

그래서 다양한 종류의 원자, 분자가 생기게 된다.
(그림을 그려 붙이고 싶은데, 그건 담에 하고…)

물의 분자의 연결은 왜 일자가 아닐까? (왜 휘었을까?)
이건 이야기가 나왔는데, 나도 잘 이해를 못해서 설명이 허접할 수도 있다.

곪아 썩어가는 것들을 두 눈에 담기 

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