EBS 다큐프라임 빛의 물리학 과 인터스텔라를 보고
분야
hwp우리가 쉽게 접할 수 있는 빛에 대한 다큐멘터리라 감상 전부터 흥미를 가지게 되었습니다.
1부에서는 빛과 시간 특수상대성 이론에 대한 내용을 보았습니다. 평소 속도에 관해 물리시간에 배웠지만 빛의 속도는 우리가 접하던 속도 개념과는 완전히 다르다는걸 알게 되었습니다. 빛의 속도는 주변 속도에 무관하게 초속 30만 킬로미터로 달린다고 합니다. 우리가 주변에서 자동차 속도를 예로 들으면 마주오던 자동차끼리 보았을때는 양 쪽 자동차의 속도를 더해 실제보다 빠르게 보이지만 빛은 이것과 무관하게 속도가 일정하다는 것입니다. 또한 빛이 동시에 발생한 것처럼 보이더라도 보는 기준에 따라 동시가 될 수 있고 서로가 다르게 발생한 것일 수도 있다는 것입니다. 속도에 따른 시간의 흐름이 다른 이유를 이번 다큐멘터리로 알 수 있었고 빛의 속도로 달리면 우리가 사는 세상보다 더 느리게 시간이 흘러간다는 것도 알게 되었습니다.
2부는 빛과 공간 일반상대성 이론입니다. 물체가 왜 떨어지는가에 대한 내용이 나옵니다. 우리는 뉴턴이라는 사람에 대해 많이 배웠지만 이 이론을 알게 되기까지 어떤 과정이 있었는지 알 수 있었습니다. 지구가 가속하기 때문에 우리는 중력을 받게되고, 만약 이 가속이 멈추게 되면 중력은 작용하지않고 떠오르는 것입니다. 물체는 현재 운동 상태를 유지하려는 성질이 있고 이것을 이용한 것이 인공위성이라는 것을 이번 다큐멘터리를 보면서 알게 되었습니다. 이런 분야에 평소에 관심이 없었지만 이 동영상을 보면서 신기하기도 하고 흥미가 생겼습니다.
3부는 빛의 추격자입니다. 갈릴레오 갈릴레이가 기존 망원경을 더 성능 좋은 망원경으로 개발하면서 시작합니다. 갈릴레오 갈릴레이는 이 망원경을 통해 달뿐만 아니라 목성까지, 별들을 보게됩니다. 또한 뉴턴은 프리즘을 통해 빛의 굴절을 알아냅니다. 물체의 색은 빛의 속에 있다는 것을 이 실험을 통해 알게됩니다.
4부는 빛과 원자에 관한 내용이다.원자 주변에 대해 설명하며 원자의 크기를 운동장에 빗대어 축소화 하여 나타내었습니다. 전자는 운동장을 크게 계속 돌고 중심이 사람이 서있으면서 원자 핵 역할을 하였습니다. 전자 에너지 준위에 따라 전자 궤도의 위치가 달라진다는 것을 닐슨 보어는 발견하게 됩니다. 전자의 에너지 준위가 높을수록 궤도에 위치하며 낮아지거나 올라갈 때에는 에너지를 흡수하거나 방출하게 되고 이 방출하는 순간 에너지가 빛으로 나타나는 것을 알아냈습니다.
5부는 빛과 양자입니다. 하이젠 베르크의 내용을 중점으로 시작합니다. 원자의 전자궤도에 관한 이론을 말합니다. 에너지를 흡수하면 전자궤도는 위로 움직이고 에너지를 방출하면 아래로 돌면서 빛을 발생합니다. 이것을 양자도약이라 합니다. 이 문제를 아무도 해결을 못하였지만 하이젠 베르크는 접근했습니다. 전자의 진동수와 세기를 계산하려면 새로운 수학을 개발해야된다고 생각하였습니다. 바로 행렬을 이용하는 것입니다. 하이젠 베르크는 결국 공식을 만들어 진동수를 구하였습니다.