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글 쓰는 중
사람은 눈에 보이는 것만큼만 안다
Human knowledge is only as visible as it can be. 그러면서도 사람들은 자기는 모두 다 알고 있는 것으로 착각한다
얼마나 단순한가?
우리는 3차원 세계는 살고 있으니 아래 단계인 2차원을 이해하나 바로 다음 단계인 4차원을 떠나 5차원의 세계는 설명해도 이해 하는 사람은 극히 드물다
※ 중력은 차원을 뛰어 넘을 수 있다.( 미래의 공간에서 우리가 사는 3차원의 세계와 소통이 가능하다. 심지어 시간까지도 ~~)
당신은 이 말을 이해 할 수 없다면 아래 글들을 이해 할 수 없으니 창을 닫고 나가야 한다.)
수학으로 본 생전,현실.사후의 관계
아래의 글은 과학의 기본 지식이 있어야 하고 그것도 몇 번 읽어야 이해 될 듯 하다. 내 부족한 지식이기에 위키백과를 참조하였다
이야기의 차례
① 多차원의 세계
② Marie Curie의 라듐 Radium
③ 무한한 공간, 저 너머로
④ 6.7차원의 세계
⑤ 8차원 영혼 그 너머의 세계
① 다 차원의 세계
① A Multidimensional World
우리는 3차원적 공간에서 살면서 시간을 더한 4차원 Tesseract의 세계(시간)와 연결되어 있다
그러나 불행히도 4차원은 공상인 타임머신을 이용해야 과거와 미래를 마음대로 갈 수 없는 3차원의 세계에 살고 있으니 시간을 거슬러 올라가거나 되돌아 갈 수없다. 왜냐하면 지금까지의 인간은 시간 속에 살고는 있지만 과거나 미래로 갈 수 없기 때문이다
우리가 4차원에 갈 수만 있다면 원시시대나 이순신장군도 만날 수 있고(과거는 알지만 미래는 모른다) 먼 미래도 보고 갈 수도 있을 것이다(5차원의 세계에서는 1.2.3.4차원의 세계를 볼 수는 있으나 갈 수는 없고 3차원에서는 4차원을 볼 수도 갈 수는도 없다. INTERSTELLAR (우주공간, 행성간 공간) 영화를 이해할 수 있는 사람 이라면 이 글 이해 가능하다. 그러나 영화를 보고도 영화를 이해 못했다면 아래 글들 읽어도 글을 이해 할 수 없다
영화에서 주인공 쿠퍼가 그의 딸의 어린 시절(시간)과 어른이 되었을 때와 딸의 방과 곳곳(공간)을 지켜 볼 수 있었던 이유는 5차원의 세계인 스터렉터 속에서 3차원을 보았기 때문이다
당신이 이 글을 이해 할 수 있으려면 먼저 우리가 살고 있는 1.2.3차원의 세계를 이해히야 한다
우리가 살고 있는 세계의 물리적 차원은 0차원-하나의 점. 1차원-점 둘 이상(직선 하나). 2차원-면적(직각 연결 직선 한개 이상). 3차원-공간(면적+수직 연결 직선)까지 이고 그 이상인 4차원-시간(공간+시간 )으로 정리할 수 있다
5차원의 세계는 우리가 상상 할 수도 없는 시공(時空)을 초월(超越)한 세계이므로 천상 영적(靈的) 세계일지 아니면 6차원, 7차원의 세계에 있을지 모른다.
우리의 지식의 한계는 여기서 끝이다. 어째 생각해 보면 도무지 이해 할 수 없는 어쩌면 비 과학적이고 미신적이라고 생각 할 수 있어서 글 쓰기가 겁이 난다. 마치 갈릴레이 갈릴레오의 지동설을 주장하던 시대 같은 느낌이 든다. 진실은 결국 밝혀지지만 그 영역까지 아는 사람은 극히 드믈다
눈에 보이는 것만큼만 안다
우리는 3차원 세계는 살고 있으니 아래 단계인 2차원을 이해하나 바로 다음 단계인 4차원 세계는 이해 못한다
즉 우리가 살고 있는 3차원의 공간에서 주사위는 6면으로 되어 있다. 그러나 한 눈에 6면을 다 볼 수는 없다.
아무리 주사위를 이리저리 돌려보아도 3면 만 볼 수 있지 뒷면 까지인 6면을 한 눈에 다 볼 수는 없다
볼 수 있는 방법은 초등 수학의 '도형' 단원에서 배운 6면체를 펼치면 모두 볼 수 있다. 즉 2차원 적인 평면으로만 가능하다. 이 방법은 우리가 살고 있고 경험하고 보았기 때문에 가능하다
한 차원 높은 단걔애서는 아래 단계의 모든 것을 볼 수 있지만 아래 단계에서는 윗 단계를 볼 수 없다
그런데 한 차원 높은 단계나 경험해 보지 않은 세계를 설명할 때 천체 물리학 이론이 부족한 사람에게 이해 시킬 수가 없다 그리고 그들은 이런 학문에는 관심도 전혀 없다
우리가 사는 3차원의 공간을 한 눈에 보려면 4차원의 세계에 가야 가능하다. 혹시 영화 Intersellar를 보기는 보았는데 보고도 이해를 못한 사람이 있는가? 못 보았다면 지금이라도 당장 보기를 권한다. 영화를 보면 이 설명이 이해 될 듯~
5차원의 세계에서는 4차원의 모든 시간과 공간을 초월하기에 주인공 쿠퍼는 딸 머피의 어린 시절. 박사가 된 어른, 그리고 장소 모두 볼 수 있었다
그렇다면 5차원이 아닌 6차원이라면 이동도 가능 했을 것이고 7차원이라면 과연 어떤 세계였을까?
어쩌면 우리가 상상 할 수도 없는 7차원은 더 높은 단계이니 우리가 태어나기 전이나 죽은 후의 세계도 볼 수 있거나 이동도 가능하는 다음 차원의 단계로 이해 할 수있다
위의 설명처럼 우리는 3차원의 공간에서 살고 있고 그 이상도 그 이하도 아니다
.그러나 물리학,수학에서는 1.2.3.4.5차원의 셰계는 물론 6.7.8.9.10,11차원의 세계는 분명 존재한다. 비록 우리는 단지 3차원까지 보고 만질 수 있지만~
그러면 4차원의 셰계는 어떨까? 시간(아래 글 처럼 4차원의 셰계도 이해 하기 힘들 정도의 많은 영역이 있다)이 추가되니 과거 현재 미래를 볼 수 있는 시간인 4차원의 세계를 마음대로 진입하려면 그 윗 단계인 5차원에 가야 가능하다.
우리는 경험 한 것, 본 것만 이해한다(보이지 않는 주사위 3면이 뒤에 있다는 것을 아는 이유는 3차원에 살고 있으니 2차원을 보지 않아도 알 듯이) 지금 여기서 더 높은 차원을 말해도 믿지도 이해도 못 할 것이다. 간단하게 예를 들어보자
핵 분열이 일어나는 과정그림 설명
유아에게 위의 핵 물리학의 이론을 이해시키기는 불가능하다
우랴늄 하나가 이맇게 질량은 E=mc²에 따라 2억 전자 볼트라는 엄청난 에너지를 내 뱉고 이것이 연쇄반응으로 이어지며 에너지가 기하급수적으로 커진다는 사실을 고등학교 물리시간에 배웠을 것이다. 하지만 유아에게는 이해시키기 어려운 것 처럼 이 글을 이해하기에는 천체, 물리학 과학에 관심있는 사람만이 이해 가능할 것이다
그러고 보니 내가 너무 앞서 왔다
다시 되돌아 가서~~
영화 Interstellar의 5차원은 AI인 Tass에 의해 가능했던 장면을 보여준다. 우리가 더 깊은 과학의 세계를 이해하게 된다면 5차원의 세계를 이해하게 되고 100. 200년 전이나 후로도 마치 타임머신을 타고 진입가능할 지도 모를 일이다.
4차원(四次元, four dimension)은 차원이 4인 것을 가리킨다. 4개의 차원이 있는 공간을 4차원 공간(四次元空間,: four- dimensional space, 4D)이라고 부른다. 또한 여기서 말하는 공간은 물리적 공간에는 없다. 4번째 방향으로 공간 대신 시간 축을 취하면 3차원의 대상을 연속 이동할 때의 궤적을 4차원으로 생각할 수도 있다. 나는 시간을 추가한다
어떤 집합 S의 한 점을 지정하는데 다른 4개의 집합에서 하나를 선택할 필요가 있을 때 S는 4차원이라고 한다. 4차원 유클리드 공간을. 물리적 공간에 대한 묘사에서 살펴보면 다음과 같다
2차원(면)은 1차원(선)을 그것과 독립적인 방향으로 정렬된 것이며 3차원(입체)은 2차원의 대상(면)을 한 것이기 때문에 4차원은 3차원의 대상(입체)을 그것과것과 독립적인 방향(시각에 의한 지각은 불가능)으로 정렬된 것이다
3차원에서 4차원, 한 차원 높은 단계만 해도 우리가 생각할 수 없을 만큼 어마어마하고 깨닫기는 전혀 불가능하다. 우리는 창조물이고 한 낱 미물에 불과하기 때문이다 In three dimensions, in four dimensions, in a higher dimension, we are immense and impossible to realize, because we are creatures and mere objects.
4차원에서 5차원의 단계는 더 어마어마하다
유아가 핵 분열이론을 이해하는 것은 여기 한 차원 높이 이해하는 것에 비하면 그냥 껌이다 너무 쉬운 것이다
왜? 현재, 과거, 미래를 보고 갈 수 있으니~~ 그러면 6차원은 어떨까? 이건 상상도 못할 정도다 제곱의 제곱 인 만큼 수가 기하급수적으로 광범위해 진다. 인간의 두뇌로는 절대로 이 해할 수 없다
그런데 몇 차원가지 있을까? 이론 상으로는 물리학, 수학적으로는 11차원의 셰계까지 존재한다
우물안에서 밖을 보면 그나마 둥글게 하늘은 보인다. 그러나 인간의 지식으로는 5차원 그 이상의 세계에는 무지하다
차츰 알아가는 인간의 기초지식
② Marie Curie의 라듐 Radium
② Marie Curie's Radium Story
A) Marie Curie
1) 삶을 두려워 할 것은 없다. 단지 이해할 필요가 있을 뿐이다
2) 인간은 결코 포기해서는 안된다 우리는 우리 자신을 믿어야 한다
3) 과학은 본질적으로 국제적이며 그것으 국경을 초월해야 한다
마리 슬로도바스카 퀴리 (Maria Sklodowska Curie)
Madam Cueis의 글을 이 곳에 기입하는 이유
당신이 어느 정도의 물리학. 천문학의 지식을 소유하고 있다면 글에 대해 어느 정도 이해 가능하다. 이 세계는 어떤 구조로 되어있는가? 물질과 반응식 변화는 저절로 생겨났을까? 그래서 창조론과 진화론이 대두된다. 글을 이해하게 되면 내가 답을 말하지 않아도 당신 스스로 알게 된다. 위대한 의학자. 물리학자. 우주 비행사는 연구를 하고 비행을 하면서 창조의 신비에 고개가 숙여진다. 아래 Maria의 글을 인용하고 적으면서 스스로 해답을 찾기 바란다 |
방사능(放射能)의 정체(正體)
What is Radiation?
“방사능 물질인 폴로늄(Polonium)과 라듐(Radium)을 발견한 퀴리 부인(마리 퀴리)가 남긴 연구 노트가 100년 이상 지난 지금도 방사능을 내뿜고 있다. (형광 유리 제작에 필요한 우라늄을 빼낸 피치블렌드 10톤에서 라듐과 폴로늄을 분리해 내는 과정은 그야말로 단순 작업) 마리 퀴리의 유품인 논문이나 요리책 등에서 방사선이 내 뿜고 있다 그녀의 시신은 Pb로 봉해서 프랑스 파리 파리 판테온(팡테옹)에 있다. 퀴리 부부가 라듐을 분리할 때 1주일에 1렘씩 방사선을 뒤집어썼고, 그 이후에도 방사선에 자주 노출되었던 영향이다. 휘하의 연구원들은 모두 안전수칙을 철저히 지켰다. 팡테옹에 안장될 때 이 검사가 이루어졌으며, 잔류 방사능은 기준치를 밑돌았다
불안정 상태의 방사능 원소는 언제든 안정된 상태로 변하려 한다. 이 안정화되는 상태에서 무한한 에너지를 방출한다
방사능은 방사성 원소가 붕괴할 때 주변으로 내뿜는 입자와 에너지로 마리 퀴라가 최초로 사용한 말
우랴늄이 포함된 피치블렌드 광석을 조사하다가 우랴늄 보다 더 강한 방사선을 내 뿜는 물질를 발견한다(광석속 극미량의 물질을 추출하기 위해 이 작업은 막노동)
이처럼 인간은 무한한 지식과 새로운 세계에 대해 너무 무지하여 그저 살아오면서 발견하고 알아가는게 고작이니 아래에 기록된 높은 차원의 세계를기술(記述)한들 이해하기 힘들 것이다
Mari는 어머어마한 량의 광석을 가져와 막대기로 저어 강한 산성용액을 부어 녹여서 나오는 물질을 또다시 농축 극소량의 방사선 물질을 추출 화합물을 정제하여 세상에 모르던 새로운 물질을 발견ㅡ 그 물질을 조국 Poland이름을 붙여 Polonium 209(Po)이라고 명명한다. 폴로늄은 우랴늄 보다 400배나 더 강력한 방사능을 내뿜는 것을 발견 세계를 놀라게 하는 것 처름 인간은 1877년까지 단 77개의 원소를 발견한 것이 고작이고 발견되지 않은 것은 또 얼마나 많을까?
마리 퀴리가 발견한 Po는 당시 지구상에 태양 이외의 스스로 에너지를 방출하는 새로운 에너지가 있다는 것에 대 충격이었다. 이 엄청난 대 발견으로 50년 후 인간은 핵 분열을 발견 하고 핵 폭탄을 개발한다.. Mari는 소르본 대학 교수가 되어 방사능에 대해 강의를 시작하고 새로운 연구에 몰두하여 Ra를 순수한 상태로 추출하여 세상에 없었던 새로운 원소를 두 개(Ra, Po) 발견하였는데 Ra, Po은 순수한 상태가 아니고 화합물 상태. 랴듐은 화합물 상태로만 발견되고 또 랴듐은 한가지 특별한 성질이 나타난다는 것을 알게되는데 바로 어둠 속에서 은은한 형광 빛을 내는 것이었다 그것은 강력한 방사능을 방출하면서 내는 형광 빛인데 과학자 아인슈타인은 "랴듐은 엄청난 량의 에너지를 무한정 발산한다"고 말했다
우리가 주목해야 할 태양이나 별의 그 놀라운 에너지원 정체를 바로 마리 퀴리에 의해 밝혀진 것이다
위 그림은 당시 '무지한 인간이 'NEWMRACLES of MEDICINEACCOMPLESHED BY RADUYM'' 이라며 의약품으로 Ra은 피부 미용 활용에 우수한 기적의 효과가 있다는 광고
Ra는 안정화 되기 위해서 자기 안에 있는 에너지를 바깥으로 방출하게 되는데 이것이 바로 라듐이 방사선 원소이기 때문에 강력한 방사선을 방출하여 엄청난 에너지를 만드는 바로 무한한 가능성을 가진 Ra 이지만 순수한 상태로 추출하는 것이 어려운 거의 불가능에 가까웠지만 몇 년간 연구 끝에 마르키(Mari와Curie)는 0,1g의 순수한 랴듐을 분리 추출하는데 성공한다 (마리. 순수한 랴듐을 얻다)
순수한 랴듐을 얻어 세상을 깜짝 놀라게 하는 랴듐의 효과. 랴듐을 방출하면서 나쁜 세포를 죽이는 즉 암을 치료할 수 있게 된 것
랴듐 광선에 의해 암 치료가 가능하고 암의 성장을 막을 수 있다.
지금 병원에서 암을 방사선 치료가 바로 이 때 보고되어 사용되고 있는 것이다
X선 발견으로 암 치료가 가능하게 되었지만 라듐치료가 대중화 되면서 큰 문제가 생길 줄은 이때는 몰랐다. 내가 물리학 과학으로 보는 미래의 인간에 대해 이 글을 쓰는 이유가 바로 인간의 무지를 알리기 위함이다
아무튼 랴듐은 이 때 대중화 되어 랴듐에 대한 건강 식품이나 건강 약품들이 쏟아지기 시작한다
의학계, 신문 방송 들은 효과 집중에 조명하기 시작한다
처음에는 확실히 방사능 치료효과가 있었다 그러나~~~
다른 병도 치료할 수있을 것이라는 사람의 어리석은 판단은 전 세계 라듐 열풍이 불게 되고 랴듐을 공장에서 희석하여 공장에서 제품으로 나온다 화장품, 의약품, 정력을 키운다고 라듐 콘돔, 생수 먹는 제품 등 만병통치약으로 발매되어 불티나게 팔린다
점차 지식이 쌓아 가는 오늘 날의 사람들은 체르노빌, 후쿠시마의 방사능의 피해를 경험 했기 때문에 그에 대해 철저히 대비를 하지만 지금 이 글에 소개하듯이 내 글을 이해 못하듯 당시도 몰랐다
그러나 아직 인간은 아무리 과학이 발달했다지만 무지 상태다 3차원의 세계에 살고 있는 사람들이 5.6.7차원의 세계를 이해한다는 것은 불가능하다. 서두에 아기 유아에게 핵분열(The Fission of Radium in Physics) 의 과정을 설명하는 것과 꼭 같다고 했다
라듐으로 만든 비누와 형광시계. 아래는 형광시계를 만들던 미국 공장 소녀들의 턱에 혹과 무릎의 종양인 암
이런 무지한 인간들은 라듐 생수를 마시면 생기는 끔찍한 결과를 가져온다(사람들은 이상해서 자극적이거나 흥미만 즐기지 이런 류의 글에 대해 읽지도 생각도 하지 않는다) 라듐 치약. 라듐,비누 심지어 미국에서는 라듐 콘돔, 라듐 칠을 한 옷을 발라서 형광 옷을 입고 TV출연 하기도 하고 당시 전세계인들은 라듐만 들어갔다 하면 날개 돋힌 듯 팔려 나갔다 그러나 라듐이 발견 된지 19년 후 1917년 미국의 시계공장 소녀들의 라듐 형광시계 만드는 공장에서 작업하면서 피해가 서서히 드러나게 된다
그래도 라듐의 위험성을 전혀 알지 못하고 반신반의 하며 지내다가 1930년에 벌어진 큰 충격은 미국 '에벤 바이어스'라는 큰 사업가가 부상으로 라듐 생수를 처방받아 4년간 마셨는데 엄청난 결과를 가져왔다. 라듐은 주기표에서 Ca쪽에 있어 Ca대신 라듐이 뼈에 축척되어 뼈가 괴사되고 턱에 암이 생겨 엄청난 고통으로 죽었고 시신(屍身)에서조차 어마어마한 량의 방사능이 방출되어 Pb(납)으로 봉해야 했다. 결국 인간이런 엄청난 사건이 벌어지고 나서야 인간은 비로소 경각심을 가지고 관심을 갖게 되는 것이다(지금 핵폭은 지구 멸망 몇초전인가?). 지금부터 채 100년도 되지않은 1930년대 와서야 알게 되었다. 그리고 전혀 사용하지 않다가 좀더 방사능에 대한 지식을 갖게되어 인류를 위해 사용하기 시작한다
실험실에서의 피에르 퀴리(Pierre CURIE)와 마리 슬로도바스카 퀴리 (Maria Sklodowska Curie)
남편 화학자. 피에르 퀴리(Pierre CURIE) 와 함께 새로운 방사성 원소 폴로늄(조국 폴란드 이름으로 명명, 역청 우라늄(瀝靑uranium鑛 pitchblende)에서 방사능을 방출하는 새로운 물질)과 라듐을 발견, 노벨 물리학상을 받았고 소르본 대학 최초의 여교수, 라듐의 분리에 성공하여 노벨 화학상을 수상하며, 두 번째 노벨 상을 받았다.
방사능에 오염되어 두통과 질병에 시달리면서도 오직 연구에만 몰두.남편 마차에 치어 사망 후. 딸 이렌과 함께 'X선 사진'을 실용화할 방법을 연구. X선 사진 촬영기를 들고 전쟁터로 나갔고, 이동차량에 X선 촬영기를 싣고 이동 방사선 의료반을 조직해 병사들의 뼈 사이에 깊숙이 박혀 있는 파편도 X선으로는 쉽게 찾아낼 수 있었다(전쟁터의 작은 영웅)
1918년, 딸 이렌이 라듐 연구소에 합류하면서 이 연구소는 핵물리학과 화학의 세계적인 중심지. 의학 아카데미에서 방사성 물질을 의학적으로 이용할 방안을 연구. 이후 파리에 퀴리 재단이 만들어지고 1932년 바르샤바에 라듐 연구소가 개소. 계속된 방사능 실험으로 인한 방사능 오염 후유증 때문에 마리의 몸은 점점 더 쇠약해졌지만 쇠약해진 몸을 이끌고도 연구를 쉬지 않았지만, 끝내 백혈병으로 1934년 생을 마감하여 파리 판테온(팡테옹)국립 묘지에 묻힌다 Maria Skłodowska-Curie Museum
인간이 얼마나 무지한가를 이 글에서 찾아 볼 수 있다
라듐이 마리 퀴리에 의해 처럼 발견되었을 때 마리 자신도 그 폐해를 알지 못했다. 죽은 후에 알게된다
리둠은 그 후 인간이 그제서야 그 가치와 폐해를 알게 되고 핵실험, 원라력 발전, 의약품, 방사선 치료. 항암치료, 우주탐사선 연료로 대신 하는 등 많은 발전을 가져오게 된다
B) Ra 라듐 Radium 정리
Marie Curie, Pierre Curie (1898)발견
알칼리 토금속으로 고체상태
원자량은 226.02512, 밀도 5.5 g/cm3. 녹는점 700 °C. 끓는점 1737 °C. 용융열 8.5 kJ/mol. 증발열 113 kJ/mol. 원자가 2.. 이온화에너지 509.3 kJ/mol. 전기음성도 0.9이며 전자친화도는 확인되지 않은 CAS 등록번호 7440-14-4이다
radiation(방사선)과 이 radium이 어원은 같다. 동위원소들이 모두 강한 방사능을 띠는 위험한 원소로 자연에서 발견되는 라듐은 토륨이나 우라늄의 붕괴로 생성되는 원소이다. 따라서 일반적으로 우라늄과 토륨광석에 포함되어 발견된다.
알파선, 극소수로 베타선을 내뿜고 엄청 레어로 감마선을 내뿜는다.
라듐으로 야광 시계를 만들던 공장에서 많은 사람들이 방사능으로 인해 사망했었다.
일단 피폭된 이상 멀쩡하게 죽지도 못하는데 라듐은 특히 반감기가 1600년에 이르는 고농도의 방사능 물질로 원자력 발전에 사용되는 우라늄보다도 월등히 높은 방사능을 뿜어내는 물질이다. 때문에 피폭된 환자들은 자신이 피폭 된지도 모르고 계속 라듐과 접촉하거나 섭취하다가 몸에서 빛이 나거나 온몸이 붕괴되어 썩어 내리는 등 끔찍하게 죽었다.
마리 퀴리는 라듐의 발견자인 만큼 그 누구보다도 깊이 라듐을 연구했으니 방사능에 노출될 수 밖에 없었다. (라듐 소녀들(Radium Girls) 사건-. 라듐은 예전에 시계의 야광도료용으로 쓰였기 때문에 소녀 도장공들은 라듐에 항상 노출 , 시신을 엑스레이 필름 위에 놓자 뼈의 이미지가 그대로 나타났다. 죽은 후에도 라듐은 뼈에 남아있다)
'라듐이 건강에 좋다'라는 속설은 실제 암 세포를 죽인다. 그래서 암에 걸린 사람도 치료 되었지만 문제는 정상세포도 죽인다 경중에 따라 다를뿐 실존하는 모든 암에 걸린다
(사진설명)파리 판테온(팡테옹)국립 묘지의 남편 화학자. 피에르 퀴리(Pierre CURIE)와 마리 슬로도바스카 퀴리 (Maria Sklodowska Curie). 윗 쪽 관이 마리이다100년이 지나도록 마리 관에서 방사능이 방출되어 납으로 봉하였다
(사진설명. 위 왼쪽부터) 마리 퀴리(Marie Curie (오른쪽 위) 원자구조 널리 알려진 구조. 아래 파리 판테온(팡테옹)국립 묘지건물
. 그림과는 달리 양자역학으로 인해 전자의 위치는 특정한 궤도로 한정지을 수 없다. 하지만 이러한 모형은 직관적이기에 여전히 쓰이고 있다.. (아래) 파리 판테온(팡테옹) 원자는 양성자, 중성자, 전자로 이루어져 있다. 중심에는 원자핵을 이루는 핵자인 양성자, 중성자가 모여 있고, 전자는 핵 주변에 분포하며, 이 전자의 분포를 나타내는 전자 구름이 위치해있다. 원자와 원자핵의 크기의 정확한 비율은 원자마다 다르다. 반 데르 발스 원자 반지름은 1∼3×10?101∼3×10?10 m, 핵자의 수를 AA라 할 때 원자핵 반지름은 1.07A3×10?151.073A?×10?15 m이다. 양성자 하나로 이루어진 수소 원자라면, 원자와 원자핵의 크기 비율은 약 '100,000:1' 이다.
(원소 주기율표)붉은 원은 라듐이고 Ca,Pb. Po는 Ra과 밀접한 관계가 있어 파란 원으로 표시해 보았다
원소 주기율표는 원소들이 그 원자 번호에 따라 배치된 도표로, 각 원소의 화학적 성질과 물리적 성질을 이해하는 데 중요한 도구로 주기율표의 기본 구조로 주기(Periods는 가로줄로, 원소가 원자번호에 따라 배치되고 총 7개 주기가 있고 족Groups)은세로줄로, 비슷한 화학적 성질을 가진 원소들로 구성되는데 보통 18개 그룹이 있다.
주요 그룹
족 1 (알카리 금속) 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K) 등
족 2 (알카리 토금속) 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 등
족 17 (할로겐) 플루오르(F), 염소(Cl), 브로민(Br) 등
족 18 (귀금속 기체) 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar) 등;
세상은 무엇으로 이루어져 있나?
수소, 산소와 같이 더 이상 다른 물질로 분해되지 않으면서 물질을 이루는 기본 성분을 원소라고 한다. 우리 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 원소는 철과 구리, 금, 알루미늄 등이 있다. 원자의 의미도 그리스어로 ‘더 이상 쪼갤 수 없는’ (atomos)에서 유래했다.
마리가 생전에 언니인 브로냐에게 보낸 편지
"실험을 하지 않고도 살 수 있을지 모르겠어."
이 글을 쓰는 나 역시 나이가 70대 중반을 지나 80으로 가면서도 위인들의 연구활동이나 천체 물리학의 공부는 나에게 즐거움과 행복을 준다. 마치 Maria가 살아간 생애와 내 취미가 비슷하다
" 다락방에서 공부하면서도 공부하는 즐거움과 행복을 알았던 폴란드 소녀, 노력과 끈기로 아직 세상에 모습을 내놓지 않은 새로운 과학 세계와 싸웠던 과학자. 그녀의 의지를 이어받아 그녀의 딸 이렌과 사위 프레데릭 졸리오는 인공방사능을 발견하여 1935년 부부가 함께 노벨 상을 수상하였다
마리 퀴리와 그의 남편 피에르 퀴리의 파리 판테옹 안장실 퀴리 부부도 같은 방에 함께 안장되었다.
마리 퀴리는 소르본 대학교에서 물리학과 수학 석사 학위를 취득
라듐은 방사선이 나오기 때문에 범죄자들이 사용하면 위험합니다. 그래서 우리는 스스로에게 물어 보아야 합니다. 자연의 비밀을 알게 되어서 어떤 이익이 있을까요? 자연의 비밀을 안다고 해도 그것을 제대로 이용할 수 있을 만큼 인간은 성숙한가요?
피에르 퀴리, 노벨상 수상식 연설
1898년 방사능 물질인 라듐과 폴로늄을 발견하게 된다. 1903년 노벨물리학상 수상. 방사능 현상은 '에너지 보존의 법칙'에 위배되는 현상이었기 때문이다. E=MC2 으로 유명한 질량-에너지 동등성은 한참 뒤에야 증명되었다.
금속 라듐을 분리해 낸 공로로 1911년 노벨화학상을 타면서 최초의 노벨상 2회 수상자가 되었다. 이후 2회 수상자는 5명으로 늘어났지만 다른 인물들은 분야가 같거나 과학 부문이 아닌 경우다.즉, 마리 퀴리는 세계에서 유일하게 과학과 관련된 서로 다른 분야(물리학, 화학)에서 연달아 노벨상을 받은 인물이다
계속
③ 무한한공간, 저 너머로
③ Infinite space, beyond.
시간 여행이 아니면 절대 불가능한 멀고 먼 성간(星間)여행 <Travel among the stars. between a galaxy and a galaxy>
위 그림은 은하 중심을 공전하고 있는 태양과 태양계의 7개의 행성들 (그리고 그 행성을 돌고 있는 위성들)이다
1> 왼쪽 위 사진은 달에서 본 지구, 2>오른쪽 위의 희미하게 보이는 보이저 1호가 1990년 2월14일, 지구에서 60억㎞ 떨어진 거리에서 ‘창백한 푸른 점’ 촬영
보이저 1호는 1977년 9월 5일 NASA에 의해 발사되어,태양계 외곽에 위치한 ‘헬리오포즈’를 넘어서면서 태양풍의 영향을 벗어난 첫 번째 우주선이 되었다. 이는 태양의 영향력이 미치는 범위를 넘어서 우주의 빈 공간에서 일어나는 물리적 현상들을 직접 관측하며 2024년 현재, 태양으로부터 약 160억 킬로미터(약 110 AU) 떨어져 있다. 1AU는 지구와 태양 사이의 평균 거리인 약 1억 4960만 킬로미터로 정의한다. 현재 보이저 1호는 태양계의 외곽을 넘어서면서, 인간이 만든 물체 중 가장 먼 곳에 위치하고 있다 헬리오포즈(heliopause)로 알려져 있으며, 이는 태양풍이 더 이상 우주 공간에 영향을 미치지 않는 지점이다
일단 우리가 살고 있는 3차원의 세계로 돌아가서 되 짚어보자
이 우주만 해도 너무도 광활하다. 이 광활한 우주를 먼저 살펴보고 다음에 6차원의 세계에 진입하자
그러기 위해서는 당신은기본적 과학 소양을 갖추어야 가능하다
우주의 거리측정방법
우주는 그 크기를 상상하기 어려울 만큼 광활하다. 지구에서 사용하는 미터나 킬로미터로는 우주의 거리를 표현하기에 턱없이 부족해서 천문학자들은 우주의 거리를 이렇게 측정한다
1) 천문단위(AU) 태양과 지구 사이의 평균 거리를 기준으로 정의된 천문단위(Astronomical Unit, AU)는 약 1억 4960만 km(
2) 광년(Light Year)은 빛이 1년 동안 진행하는 거리를 나타내는 단위 ( 약 9.46조 킬로미터로, 천문단위보다 훨씬 큰 거리를 표현할 때 사용). 가장 가까운 별인 프록시마 켄타우리는 지구로부터 약 4.2광년 떨어져 있다.
3) 파섹 (Parallax Second) : 연주시차를 활용한 측정 파섹은 약 3.26 광년에 해당하는 거리
4) 레드시프트(Redshift) 매우 먼 천체의 거리를 측정하는 데 사용. 우주가 팽창함에 따라 먼 천체에서 오는 빛의 파장이 늘어나는데, 이를 레드시프트라고 한다
5) VLBI(Very Long Baseline Interferometry)는 매우 먼 거리에 있는 여러 망원경을 연결하여 하나의 거대한 망원경처럼 사용하는 기술
위 두 그림중 윗 쪽은 유치원이나 초등1~2학년 아이들에게 가르치는 태양이 은하 중심을 향해 공전이 아닌 단순히 멈취 자전만 하고 그주위로 지구와 같은 행성들이 도는 모습만 나타냈고 아랫쪽그림은 항성(별)인 태양이 자전하며 은하중심을 향해 달려 갈때. 그 주위로 7개의 행성이 공전하며 같은 방향으로 함께 돌면서 달려 간다. (태양 의 공전속도는 1100,000Km/sec. 속도 공전주기는 2억5천만년이다) 저 하나의 별(사실은 별이 아니고 은하이다)에 태양과 같은 항성 즉 별이 1000억개 이다
저 맨 아래에 우리가 사는 우리 은하계 그림과 함께 설명해 놓았는데 또 1,000억 개의 은하가 있다.
즉 1000억개의 은하×1000억개의 태양=1,000,000억개(100,000,000,000,000개)의 항성(태양)이며 우리가 밤에 육안으로 셀 수 있는 별(태양 처럼 스스로 빛을 내는 (恒星)은 겨우 3,000개에불과하다
태양계(太陽系, Solar System)는 우리 은하의 오리온자리 나선 팔에 위치한 행성계로, 태양을 중심으로 8개의 행성과 5개의 왜행성, 그 밖의 위성 및 소행성 등으로 구성. 지구에서는 우리 은하(Milky Way Galaxy)밖의 별은 관측할 수 없다
우주 단위와 극소 원자와 최소단위는
1)距離(Distance) mm→Cm→m→1 Km→1 trillion(光年) (100億 光年)
2)最小 單位(minimum unit) Cm↘mm↘1Cm↘100micrometers↘1nanometers↘100 nanometers↘100 picometers↘1picometer ↘100femtometers↘1femtometer 위 마리 퀴리에서 Ra를 글 써 두었듯이 별'(항성 fixed star 恒星)이라고 말하는 것은 '태양'처럼 핵융합(핵융합(核融合:가벼운 몇 개의 원자핵이 하나로 융합되어 별종의 원자핵을 만드는 현상((이 때에 다량의 에너지를 방출함)),원자핵 융합) 반응을 해서 에너지를 자체 방출한다
2015년 나의 별자리 관찰
1) 별 :-태양에서 2번째로 가까운 별은 약 6광년의 거리에 있는 바너드 별(Barnard's star)이고 우리가 밤하늘 별자리 볼때 W자형 카시오페아와 함께 눈에 보이는 북극성(Pole star, North Star 北極星)은 800광년이며
2) 은하 :-그리고 은하로서는 우리은하와 가장 가까이 있는 안드로메다 은하는 220만 광년 떨어져 있는데 그 넓고 넓은 은하(銀河)가 모두 지구(地球)에서 육안(肉眼)으로는 단지 하나의 별로 관측(觀測)될 뿐이다.
2) 아인슈타인 특수상대성이론(特殊相對性理論 Theory of Relativity)-m은 물체의 질량, C는 광속. E는 에너지로 이 원리가 우리에게 정말 중요하다.. 빛의 속도(速度)에 가까이 빠르게 방출(放出)되는 블랙홀의 제트 이미지로. 물체가 빛의 속도에 도달(到達)하면 시간이 매우 이상하게 변한다.(출처= NASA/JPL-Caltech). 움직이는 시계의 시간은 느리게 간다.
× 태양계(해를 중심으로 돌고있는 행성) 수성Mercury, 금성Venus, 지구Earth, 화성Mars, 목성Jupiter, 토성Saturn, 천황성Uranus, 해왕성Neptune, Pluto, 소행성 따위는 천문학상 별이라고 하지 않는다. 그냥 행성일 뿐이다. 마치 달을 지구의 위성이라고 하듯이..이처럼 단순히 우리 은하 (Milky Way Galaxy)는 우리 태양계가 속한 은하이며 수편으로 바라보면 보이는 수천억 개의 별들이 은하수이다. 그러나 수직으로 볼 수 있는 별은 그렇게 많지 않다 원시(原始) 은하계(銀河系)의 길이는 100만 광년(光年)이라고 하는데 별들(태양 같은 항성)은 약2천억개의 별이 있다
그주변에 작은 점이나 별들이 보일텐데 그점중에 하나가 아니 點중에서도 제일 작게 보이는 점이 우리가 사는 지구(地球)라고 생각하면 된다. 우리 지구가 속해 있는 우리 은하 1개 속에 1000억개 태양 이 있다
위 그림에서 Our of the plane of our Galaxy로 화살표의 원이 태양계이고 그 속에 지구(Eafth)가 속해 있다
우리 은하 (Milky Way Galaxy) 속에 존재하는 태양계속에서의 지구는 우리 은하속의 다른 탸양계 같은 행성으로 간다는 것도 사실상 불가능하다. 너무 먼 거리이기 때문이다.
빛의 속도로 달리는 로켓을 인간이 설사 만들어 타고 간다고 해도 벗어난다는 것이 불가능한 이유는 빛은 초속 30만 Km의 속도인데 1광년의 거리를 계산하면 30만Km/sec×60초×60분×24시간×365일=9,460,800,000,000kM=9조4608억Km =1광년이 된다
참고로 태양에서 지구까지 빛이 도달하는 시간(아침햇빛이 내 눈에 도달하는 그 빛은 이미 8분30초 전에 출발한 빛이 이제 내 눈에 비친 것이다. (지구와 태양의 거리로 환산하면 (300,000Km ×60 ×8)+(30×300,000)=약153,000,000Km)
은하계 Galactic System, Galaxy
여기서 광년이란 말이나오는데 우주는 너무나 넓기 때문에 길이의 단위인 Km는 너무 짧으니 우주의 거리계산은 너무 광대해서 굉년을 사용한다. 빛이 2억 9,979만 2,458m/sec(1초에 빛이 달린 거리. 흔히 우리는 빛의 속도가 1초에 지구 7바퀴 반 돈다는 뜻 )의 속도로 진공상태에서 1년 동안 달리는 거리를 말한다 즉 빛이 1년동안 간 거리이다
다시 말해서 빛이 초속 약300,000Km이니 30만Km(60초)×60분(1시간)×24시간(1일)×365일(1년) 거리를 1광년이라고 한다
즉 빛이 초속 약 2억 9,979만 2,458m의 속도로 진공상태에서 1년 동안 달리는 거리가 1굉년이다 우리은하에서 가장 가까운 은하는 안드로메다(M-31) 은하로. 지름이 약 12-15만 광년이나 된다.빛으로도12~15만년(140.000Km ×60×60×24 × 365 =약?Km)이 걸리니겨우 100세 전후로 사는 인간이 가장 가까운 은하로 간다는 것은 아래 그림처럼 이러한 도움이 없으면 전혀 불가능하다
신비한 웜홀(worm hole '블랙홀'과 '화이트홀'로 연결된 우주 내의 통로)은 성간 여행을 통해 거주 가능한 새로운 행성을 찾을 수 있는 기회를 제공해 준다
태양계(solar system 太陽系)의 해왕성 바깥을 도는 천체들의 집합 카이퍼 벨트(Kuiper Belt)는 Kuiper Belt( 해왕성 바깥에서 태양 주위를 도는 천체들의 집합,. 얼음과 운석을 포함한 수많은 작은 천체들이 거대한 띠 모양으로 태양 주위를 돌고 있어 벨트라 일컫는다 카이퍼 벨트는 약 20억㎞에 이르는 거대한 띠를 이루고 있다. 카이퍼 벨트 내에 수천여 개의 천체가 발견되었지만 전문가들은 수십만 개의 천체가 존재할 것으로 추측한다 )까지 ㅣㅣ굳이 긴 여행을 할 필요가 없
④ 6.7차원의세계
④ 6.7 Dimensions of the World
ㅣㅣ굳이 긴 여행
⑤ 8차원 영혼 그 너머의 세계
⑤ The world beyond the eight-dimensional soul
ㅣㅣ굳이 긴 여행健康
계속
정현철 |