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품목정보
| 발행일 | 2016년 10월 10일 |
|---|---|
| 쪽수, 무게, 크기 | 464쪽 | 769g | 175*235*22mm |
| ISBN13 | 9788959794737 |
| ISBN10 | 8959794732 |
폴 지체비츠 저 / 곽영직 역
|
Gbrain(지브레인)
|
2016년 10월 10일
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저자 소개 (2명)
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왜 녹음한 소리를 들으면 다른 사람의 목소리처럼 들릴가?
자신이 듣는 자신의 목소리는 자신만이 들을 수 있는 고유한 소리다. 말을 할 때 우리는 공기를 통해 귀로 전달된 소리 이외에 몸을 통해 전달된 소리도 듣는다. 소리를 내기 위해서는 성대를 진동시켜야 한다. 성대가 진동할 때는 성대 주위에 있는 조직도 진동하게 된다. 여기에는 근육, 뼈, 연골이 포함된다. 조직을 통해 전달되는 소리는 조금 다른 속도로 전달되기 때문에 머리뼈를 통해 내이로 전달된 소리와 약간 다른 소리가 된다. 따라서 녹음한 목소리를 들으면 다른 사람의 목소리처럼 들린다. 녹음한 목소리는 몸을 통해 전달되지 않고 공기를 통해서만 전달되기 때문이다.
비행기가 벼락을 맞으면 비행기에는 어떤 일이 발생할까?
비행기 조종사들은 뇌우를 피하려고 노력하지만 비행기가 벼락에 맞는다 해도 비행기 안에 타고 있는 승객들은 완벽히 안전하게 보호된다. 비행기가 전하를 막아주는 거대한 패러데이의 상자 역할을 하기 때문이다. 하지만 벼락은 비행기 운항에 사용되는 민감한 전기 장치들을 망가뜨리거나 파괴할 수 있다.
1980년대에 NASA에서 전투기들이 뇌우 속을 비행하게 하면서 벼락에 비행기가 어떻게 반응하는지를 알아보는 실험을 했었다. 이를 통해 과학자들은 전투기가 구름 내의 전기장을 증가시키기 때문에 벼락을 더 많이 만들어내고, 따라서 전투기의 금속 몸체가 더 자주 벼락에 노출된다는 것을 알아냈다.
베타 붕괴에 중성자, 양성자, 전자, 중성미자가 관여한다. 쿼크를 이용하여 베타 붕괴를 어떻게 설명할 수 있을까?
베타 붕괴베타 붕괴는 두 단계로 이루어진다. 첫 단계는 d 쿼크d 쿼크가 W 보존W 보존을 방출하고 u 쿼크u 쿼크로 변한다. 그 후 거의 동시에 W 보존은 전자전자와 반중성미자반중성미자()로 변한다. 물리학자들은 베타 붕괴의 두 단계 과정을 412쪽과 같은 그림으로 나타낸다.
원자핵에서 베타 붕괴가 일어나면 중성자의 수는 하나 줄어들고, 양성자 수는 하나 증가하며 그 과정에서 전자와 반중성미자가 방출된다. 이것을 쿼크와 렙톤의 용어를 이용하여 설명하면 중성자 속에 있는 d 쿼크 하나가 양성자 속에 있는 u 쿼크로 변하는 것이며, 이 과정에서 렙톤(전자)과 반렙톤(반중성미자)이 방출된다고 할 수 있다. d 쿼크가 u 쿼크로 변하는 것은 향기의 변화이며, 베타 붕괴에서만 발생할 수 있다. 역베타 붕괴에서는 양성자 내에 있는 u 쿼크가 d 쿼크로 변하며 렙톤(중성미자)과 반렙톤(양전자)이 방출된다.
입자 물리에서 해결되지 않은 문제는 무엇인가?
질량의 근원은 무엇일까? 힉스 입자힉스 입자는 존재하는가? 어떻게 해야 쿼크의 질량을 기반으로 물리적 입자들의 질량을 완벽하게 설명할 수 있을까? 쿼크와 렙톤에 3세대 이후의 다른 세대가 있을까? 중성미자의 질량은 얼마나 될까? 중성미자는 자신의 반입자가 될 수 있을까? 어떻게 중력적 상호작용이 입자 물리 이론과 통합될 수 있을까? 초대칭성과 끈 이론이 표준 모델을 대체할 수 있을까? 당신이 이 문제들과 다른 문제들에 대한 답을 찾을 수 있을지도 모른다.
암흑 에너지란 무엇일까?
우주가 존재하기 시작한 후 처음 100억 년 동안은 일반 물질과 암흑 물질의 중력이 우주의 팽창을 감속시켰다. 하지만 약 50억 년 전부터 우주의 속도가 점점 빠른 속도로 팽창하기 시작했다. 초신성을 이용한 연구를 통해 우주의 팽창이 가속되고 있다는 것을 알게 되었는데, 이러한 우주 가속 팽창의 원인은 암흑 에너지 때문이라고 알려졌지만 암흑 에너지의 성질은 전혀 알려져 있지 않다. 이는 중력을 통해서만 작용하며 매우 희박하다.
한 가지 가능성은 아인슈타인의 일반상대성이론에 우주 상수를 추가하여 수정해야 한다는 것이다. 아인슈타인 스스로 이런 상수에 대해 생각했지만, 이를 자신의 가장 큰 실수라 생각하고 폐기했다. 이 상수가 가진 문제점은 입자 물리학이 예측하는 이 상수의 값은 1(적절한 단위로)이지만, 우주의 팽창을 설명하기 위해 필요한 상수의 값은 10이라는 점이다. 이러한 큰 차이는 설명할 방법이 없다.
자신이 듣는 자신의 목소리는 자신만이 들을 수 있는 고유한 소리다. 말을 할 때 우리는 공기를 통해 귀로 전달된 소리 이외에 몸을 통해 전달된 소리도 듣는다. 소리를 내기 위해서는 성대를 진동시켜야 한다. 성대가 진동할 때는 성대 주위에 있는 조직도 진동하게 된다. 여기에는 근육, 뼈, 연골이 포함된다. 조직을 통해 전달되는 소리는 조금 다른 속도로 전달되기 때문에 머리뼈를 통해 내이로 전달된 소리와 약간 다른 소리가 된다. 따라서 녹음한 목소리를 들으면 다른 사람의 목소리처럼 들린다. 녹음한 목소리는 몸을 통해 전달되지 않고 공기를 통해서만 전달되기 때문이다.
비행기가 벼락을 맞으면 비행기에는 어떤 일이 발생할까?
비행기 조종사들은 뇌우를 피하려고 노력하지만 비행기가 벼락에 맞는다 해도 비행기 안에 타고 있는 승객들은 완벽히 안전하게 보호된다. 비행기가 전하를 막아주는 거대한 패러데이의 상자 역할을 하기 때문이다. 하지만 벼락은 비행기 운항에 사용되는 민감한 전기 장치들을 망가뜨리거나 파괴할 수 있다.
1980년대에 NASA에서 전투기들이 뇌우 속을 비행하게 하면서 벼락에 비행기가 어떻게 반응하는지를 알아보는 실험을 했었다. 이를 통해 과학자들은 전투기가 구름 내의 전기장을 증가시키기 때문에 벼락을 더 많이 만들어내고, 따라서 전투기의 금속 몸체가 더 자주 벼락에 노출된다는 것을 알아냈다.
베타 붕괴에 중성자, 양성자, 전자, 중성미자가 관여한다. 쿼크를 이용하여 베타 붕괴를 어떻게 설명할 수 있을까?
베타 붕괴베타 붕괴는 두 단계로 이루어진다. 첫 단계는 d 쿼크d 쿼크가 W 보존W 보존을 방출하고 u 쿼크u 쿼크로 변한다. 그 후 거의 동시에 W 보존은 전자전자와 반중성미자반중성미자()로 변한다. 물리학자들은 베타 붕괴의 두 단계 과정을 412쪽과 같은 그림으로 나타낸다.
원자핵에서 베타 붕괴가 일어나면 중성자의 수는 하나 줄어들고, 양성자 수는 하나 증가하며 그 과정에서 전자와 반중성미자가 방출된다. 이것을 쿼크와 렙톤의 용어를 이용하여 설명하면 중성자 속에 있는 d 쿼크 하나가 양성자 속에 있는 u 쿼크로 변하는 것이며, 이 과정에서 렙톤(전자)과 반렙톤(반중성미자)이 방출된다고 할 수 있다. d 쿼크가 u 쿼크로 변하는 것은 향기의 변화이며, 베타 붕괴에서만 발생할 수 있다. 역베타 붕괴에서는 양성자 내에 있는 u 쿼크가 d 쿼크로 변하며 렙톤(중성미자)과 반렙톤(양전자)이 방출된다.
입자 물리에서 해결되지 않은 문제는 무엇인가?
질량의 근원은 무엇일까? 힉스 입자힉스 입자는 존재하는가? 어떻게 해야 쿼크의 질량을 기반으로 물리적 입자들의 질량을 완벽하게 설명할 수 있을까? 쿼크와 렙톤에 3세대 이후의 다른 세대가 있을까? 중성미자의 질량은 얼마나 될까? 중성미자는 자신의 반입자가 될 수 있을까? 어떻게 중력적 상호작용이 입자 물리 이론과 통합될 수 있을까? 초대칭성과 끈 이론이 표준 모델을 대체할 수 있을까? 당신이 이 문제들과 다른 문제들에 대한 답을 찾을 수 있을지도 모른다.
암흑 에너지란 무엇일까?
우주가 존재하기 시작한 후 처음 100억 년 동안은 일반 물질과 암흑 물질의 중력이 우주의 팽창을 감속시켰다. 하지만 약 50억 년 전부터 우주의 속도가 점점 빠른 속도로 팽창하기 시작했다. 초신성을 이용한 연구를 통해 우주의 팽창이 가속되고 있다는 것을 알게 되었는데, 이러한 우주 가속 팽창의 원인은 암흑 에너지 때문이라고 알려졌지만 암흑 에너지의 성질은 전혀 알려져 있지 않다. 이는 중력을 통해서만 작용하며 매우 희박하다.
한 가지 가능성은 아인슈타인의 일반상대성이론에 우주 상수를 추가하여 수정해야 한다는 것이다. 아인슈타인 스스로 이런 상수에 대해 생각했지만, 이를 자신의 가장 큰 실수라 생각하고 폐기했다. 이 상수가 가진 문제점은 입자 물리학이 예측하는 이 상수의 값은 1(적절한 단위로)이지만, 우주의 팽창을 설명하기 위해 필요한 상수의 값은 10이라는 점이다. 이러한 큰 차이는 설명할 방법이 없다.
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