빛의 물리학과 인터스텔라 느낀점
분야
hwp① 빛과 시간
아인슈타인은 시간은 항상 일정하다는 기존의 생각을 깨고, 속도가 일정할 때(등속 운동을 하고 있을 때) 하지만 매우 빠른 속도일 경우 그 물체에서의 시간과 물체가 아닌 바깥(속도가 다른 물체)에서의 시간은 서로 다르게 보인다고 하였다. 즉, 시간의 차이가 발생한다는 것이다. 이것은 영상에서 지구에 살고 있는 동생과 우주에 살고 있는 쌍둥이 간의 시간흐름의 속도가 서로 다름을 시각적으로 묘사하고 있다. - 특수상대성이론-
② 빛과 공간
이번 영상에서는 아인슈타인과 뉴턴에 대해서 말하고 있는데, 알려진 것처럼 뉴턴은 관성의 법칙을 생각해낸 사람이다. 아인슈타인은 중력은 질량에 비례한다는 만류인력의 법칙의 만들어냈다. 또한 등가원리를 주장 하였는데, 이것은 “질량에 의한 관성과 중력은 서로 구분 할 수 없다. 즉, 관성력과 중력은 같다고 결론을 내렸다.” 이를 쉽게 설명하기 위하여 가속도가 큰 운동을 하는 빛을 우주선 가속 실험을 통해서 설명하고 있는데, 안의 사람은 운동방향의 반대방향으로 관성력을 받고 있다. 이때 빛을 쏠 때 빛이 우주선의 운동방향과 반대로 휘는 현상을 보여주고 있다. 앞서 말 한 것과 같이 관성력과 중력이 같다면, 빛은 관성력에 의하여 휘게 된 것이므로, 결론적으로 빛은 중략에 의하여 휘게 된다는 결론이 나오는데 이러한 주장의 근거로 1900년대 에딩턴은 개기일식에서 중력렌즈 현상을 발견하였다. 이로 인해 아인슈타인의 주장이 증명 되었다.
③ 빛의 추적자
본장의 주된 내용은 빛의 학문 즉 광학의 유래와 빛에 관련된 이야기로 구성되어있다. 갈릴레이는 망원경을 개발하여 최초로 달을 관측하여 달에 관한 책을 썼다. 또 뉴턴은 데카르트의 빛 실험에 관심을 가졌는데, 이러한 프리즘을 이용한 실험에서 뉴턴은 큰 사실을 깨달았고 사과의 붉은색은 사과가 원래 가지고 있는 색이 아니라, 그 색은 바로 빛의 일부분이 었다는 것을 깨닫게 되었고 인류최로로 광학이라는 학문을 만들었다.
1900년대 멕스웰은 빛은 전기와 자기장에 관계가 있다는 것을 알고 전자기파의 속도를 측정하였는데, 이는 31만km/sec 당시 알려진 빛의 속도는 31만km/sec 이는 전자기파의 속도와 빛의 속도는 거의 비슷하였다. 즉, 빛은 전자기파로 이루어져 있다는 것을 본 영상에서는 보여주고 있다.
④ 빛과 원자
제목과 같이 원자의 세계에 대해 설명하고 있다. 돌턴과 톰슨, 러더퍼드, 막스, 보어등.. 여러 과학자들을 이야기를 통하여 이를 이야기한다. 한 물리학자 플랭크, 그가 흑채를 가지고 연구하던 중 흑채는 작은 구멍으로 빛이 들어가면 다시 그 구멍으로 나오기 어려운 검은 물체라는 것을 알게 되었는데, 이를 오븐에 비유하여 왜 에너지가 무한대로 커지지 않는지 돈과 집안에 가득 찬 사람을 예로 들어 알기 쉽게 설명하고 있다.
⑤ 빛과 양자