우리 몸의 세포까지는 현미경으로 보인다고 쳐
근데 분자, 원자, 전자 이런 것들은 보이지도 않잖아
대체 어떻게 안걸까????
밤하늘에 별은 눈으로 보여
근데 블랙홀은 볼 수도 없다며, 그런건 어떻게 안거야??
바로 이런 궁금증에서 시작한 주제,
“인간 사고가 확장되는 과정”을 알아 보자!
(참고로 하버드 물리학과 교수 리사 랜들의 강의에서 따옴)
랜들이 파리에서 차를 타고 가다 찍은 사진이야.
평범쓰한 거리와 저 멀리 에펠탑이 보임
근데 이걸 비행기에서 내려다보면 어떨까?
당연히 에펠탑 안보여.
이건 물리학이 돌아가는 방식에 대한 비유이기도 한데,
만약 우리 눈이 비행기고 보고 싶은 것이 에펠탑이라면?
더 작은 걸 볼 수 있는 해상도 높은 탐사 도구를 개발해야 됨
만약 망원경이나 카메라를 개발해 비행기에 달아 놓으면
에펠탑을 찾을 수 있겠지. 그리고 성능을 높이면 높일수록
작은 스케일에서 숨겨진 부분들을 관찰할 수 있음.
비행기 위에서 보면 아예 에펠탑 자체를 모르고 지나갈 수도 있는데
적당히 먼 스케일에서 보면 건축물 구조 자체를 설명할 수도 있고
작은 스케일에서 관찰한다면 철골 구조에 대해서 얘기할 수 있어
더 작아지면 철근 물질에 대한 얘기도 할 수 있지
랜들 교수는 도구를 사용해서 어디까지 볼 수 있는지를 해상도라고 표현했어.
그리고 해상도는 인간의 사고에 영향을 주지.
즉 과학 기술이 발전하면서 해상도가 높아졌고, 우리가 사고도 이 해상도에 따라 확장됐어.
우리가 아는 세계 범위를 간단히 둘러보면
인간을 기준으로 더 큰 스케일과 더 작은 스케일로 나눌 수 있어.
더 큰 스케일에서는
인간 스케일로 -> 지구 스케일 -> 태양계 스케일 -> 은하 스케일 -> 관측 가능한 우주
이렇게 쭉쭉 커짐.
여기서는 동일한 물리 법칙이 적용돼.
중력이나 전자기력이 똑같이 적용되는 거지.
그 다음은 인간 아래 스케일.
인간 스케일에서 -> 원자 스케일 -> 소립자(입자) 스케일로 쭉 내려가.
인간과 그 이상 스케일에서는 잘 적용됐던 물리 법칙들이
원자 스케일에서부터는 적용되지 않기 시작함!!!
이전까지는 인간은 우리보다 큰 스케일만 봤기 때문에 고전 역학이 전부인 줄 알았지만,
원자 스케일에 눈을 뜨면서 양자 역학을 발견하게 됐어.
덕분에 인간 기술과 문명은 아주 급속한 발전을 이뤘고
스마트폰, 컴퓨터, 인터넷 등이 양자 역학의 산물임.. 레알루
스케일은 아직도 작아지는 중 ㄷㄷ
원자 안에 핵, 핵 안에 양성자 중성자, 그 안에 또 쿼크 등 소립자로 쪼개는 거까지 가능쓰
그렇다면 인간들은 어떻게 얘네를 쪼개서 보는거지?
해상도를 열심히 높이고 있는 도구가 대형 강입자 충돌기임
줄여서 LHC라고 부르는데 말 그대로 입자를 충돌시키는 장치야.
진짜 대충 비유하면, 공(입자)을 엄청 쎄게 쳐서 빠른 속도로 다른 공이랑 충돌시킨 뒤에 얘가 부숴지면 뭐가 나오는지 보는 원리임.
양성자가 충돌할 때 엄청 큰 에너지가 발생하는데
이 높은 에너지에서 새로운 입자를 찾는 거
그 과정에서 이전 관측 영역보다 더 미세한 영역을 알게 됨.
입자 물리학자들은 이걸 이용해 표준 모형을 넘는 실험을 하고 있음
결론 : 과학은 장비빨;; 킹왕짱 도구들 덕분에 인간 사고와 문명이 발전했다.
어디까지 볼 수 있느냐에 따라 우주를 이해할 수 있었고
지금도 더 작은 영역, 더 큰 영역을 보기 위해 노력하고 있다.
내용 출처
천국 문 똑똑?
제목은 이상하지만 과학책 맞음ㅋㅋㅋㅋㅋ
캡쳐 : EBS 위대한 수업 리사 랜들편
