<물리 문제-2>

지표 위의 수소 원자나, 먼 은하계의 수소원자나, 화학적인 성질이 동일 함이 알려져 있다. 모든 원자를 이루는 전자, 양성자, 중성자들은 각각이 한가지 종류의 입자들이다. 예를 들어서 모든 전자들은 멀리 떨어지면 위치 로 구분되지만, 가까이 있으면 양자역학적으로 섞여서, 각각의 개인적인 구분이 불능하다. 이러한 전자들의 동일성이라는 사실 뒤에 숨은 원리는 무 엇일까?

크기 : 10 -18 m보다 작음 질량 : 9.1×10 원히 죽지 않음 전하 : 1.6×10 -31 -19 kg으로 양 성자의 1/1800 정도임 수명 : 혼자 떨어져 있다면 영 쿨롬 으로 전하량의 기본 단위임 기타 : 스핀 이 1/2로 페르미온 의 일종임 자연을 구성하는 입자들은 렙톤족과 하드론족으로 구분됩니다. 렙톤족에는 6종류의 입자가 있고, 이중에 하나가 전자입니다. 하드론족은 메존족과 바리온족으로 구분되며, 이는 6종의 입니다.

쿼크 중 두개로 구성되면 메존족, 세 개의 쿼크로 구성되면 바리온족입니다. 이러한 바리 온족에 양성자와 중성자가 있습니다. 양성자와 중성자 는 세 개의 up/down 쿼크의 조합으로 만들어진 입자 설명

불확정성 원리- 보어

양자역학에서 입자는 입자로서의 성질과 파동으로서의 성질을 동시 에 가지고 있는데, 이 이중성을 고전적 입장에서 이해하기 위해 W. K. 하이젠 베르크가 도입한 원리로 고전역학에 의하면 전자의 위치와 운 동량은 전자가 어떤 상태에 있든지 항상 동시 측정이 가능하여 그 물 리량의 측정값이 불확정하다는 것은 측정기술이 불충분한 때문이라 고 생각했습니다. 그러나 양자역학에서는 입자의 위치x와 운동량 p는 동시에 확정된 값을 가질 수 없고 쌍방의 불확정성 Δx와 Δp가 Δx · Δp≥h/2π (h는 플랑크 상수 )라는 식에 의해 서로 제약되어, 입자의 위치를 정하려고 하면 운동량이 확정되지 않고, 운동량을 정 확히 측정하려면 위치가 불확정해집니다.

이 관계는 입자의 에너지 E 와 그 에너지가 측정되는 상태의 계속 시간 Δt에 관해서도 성립되며, 시간이 길수록 에너지가 정확히 측정되지만 짧은 시간 동안만 존재하 는 상태의 에너지를 측정하려고 하면 에너지의 불확정성 ΔE가 증가 하여 ΔtΔE≥h/2π라는 관계를 볼 수 있습니다.

상보성 원리- 보어

보어가 앞에서 말한 불확정성원리에 의한 양자역학의 해 석을 강조하기 위해 도입한 철학적 개념으로 양자역학에서 는 입자의 운동을 시공적으로 기술할 때, 불확정성원리가 보이는 바와 같이 인과적인 경과를 추적할 수 없다는 불확 정성을 보입니다. 또 인과적으로 표현하려고 하면 파동역 학이 보이는 바와 같이 파동성을 띠게 되므로, 입자의 궤도 와 같은 시공적 결정성을 가지지 않습니다. 이와 같은 양자 역학의 성격을 시공적 기술과 인과성과는 서로 상보적인 성격을 가진다고 표현하며, 또 입자적 표현과 파동적 표현 은 서로 상보적이라고 합니다. 불확정성원리를 만족하는 두 변수, 즉, 한쪽을 정하면 나머지 한쪽이 부정이 되는 두 변수도 상보적이라 합니다. (전자 따위의 미소한 입자의 입자성과 파동성 의 관계 따위)

입자설 우리가 파동설보다는 훨씬 이해하기가 쉬운데 어떤 알갱이로 이 루어졌다는 것입니다.

마치 물질이 작은 원자라는 입자로 이루진 것과 비슷합니다.

아인슈타인의 광양자설로서 빛은 연속적인 파동으로 공간에 퍼지 는 것이 아니라 입자(광전자)로서 진행된다는 것이었습니다. 이 는 광전 효과 나 콤프턴 효과 에 의해서 검증되었습니다.

파동설 파동설은 빛을 음파와 같은 탄성파로 이해하는 것입니다.공간 그 자 체가 매질이 되어 전자기파의 형태로 이해하는 것입니다. 빛의 간섭 이나 편광에 의해 검증되었는데 이것은 쉽게 이야기하면 우리가 소리 를 듣거나 물위에 돌을 던졌을 때 파동이 되어 전달이 되는 그런 형태 로 빛을 이해하는 것입니다.