양자 이론에 관한 수필(비교)
| r42 vs r43 | ||
|---|---|---|
| ... | ... | |
| 10 | 10 | >>전자(Electron, [math(e^-)])에 대해 알아보면 전자는 원자 주변에 "존재하는", 경입자 중에서도 가장 가벼운 입자로, 전하가 [math(-1)]이다. 스핀은 [math(\dfrac {1}{2})]. 전자는 매우 빠르게 움직이며 원자 안에서도 마찬가지이고, 확률 분포 구름으로 나타내어진다. 흔히 제시되는 태양계형 모형과 달리 존재할 확률이 높은 곳을 더 진하게 색칠하는 것이다. 여기에서 오비탈의 개념도 나오는데, 다루지는 않겠다. 전자는 이외에도 '전자총'이라 하여 전자를 쏘아서 소립자의 다양한 성질을 밝혀내는 데에 많이 사용되기도 한다. 대표적인 것이 후술할 입자-파동 이중성. |
| 11 | 11 | >>아무튼 그래서 진공에 강한 전류를 흘러보내면 음극선, 즉 전자의 이동이 관찰된다. 전류가 전자의 이동이란 말이다. 전선의 자유전자들이 움직이는 것이 전류이며, 전류가 강하면 많은 입자들, 전압이 높으면 전자들의 높은 운동에너지, 저항이 높으면 더 높은 운동에너지 손실을 의미한다. |
| 12 | 12 | >>---- |
| 13 | >>그다음엔 뮤온(Muon, [math(μ^-)])에 대해 알아보자. 뮤온은 전자보다 약 [math(200)]배가량 무거운 입자로, 지구의 대기에서 수없이 많이 떨어지 | |
| 13 | >>그다음엔 뮤온(Muon, [math(μ^-)])에 대해 알아보자. 뮤온은 전자보다 약 [math(200)]배가량 무거운 입자로, 지구의 대기에서 수없이 많이 떨어진다. 따라서 따로 공급하지 않아도 되고, 강한 상호작용에는 영향을 받지 않아 전자에 비해 깊이 물체에 침투할 수 있어 건물 내부 투시에 사용되기도 한다. 한편 상대성 이론에 많이 나오는 예시이다. 경입자 [math(2)]세대인지라 전자 + 전자 반중성미자 + 뮤온 중성미자로 붕괴하는데 그 수명이 매우 짧다. 대략 [math(2\rm μs)] 정도. 뮤온은 빠르다. 속력이 무려 시속 수천만 킬로미터. 그러나 이렇게 빠르다고 해도 생성된 직후 이동할 수 있는 거리는 겨우 수백 미터뿐이다. 당연히 이정도로는 지표면 근처에도 못 가지만 지표면에서 검출된다. 이는 관찰자 입장에서는 뮤온의 시간 지연, 뮤온의 입장에서는 지표면까지 거리의 길이 수축으로 설명 가능하다. | |
| 14 | 14 | >>---- |
| 15 | 15 | >>다음은 타우온(Tauon, [math(τ^-)])이다. 타우온은 경입자 [math(3)]세대로, 질량이 전자의 약 [math(3477)]배로 가장 무겁다. 전하는 당연히 전자와 동일하게 [math(-1)]. 수명이 뮤온보다도 훨씬 짧아 무려 [math(300\rm fs)](...) 이후 뮤온 + 뮤온 반중성미자 + 타우온 중성미자 혹은 전자 + 전자 반중성미자 + 타우온 중성미자로 붕괴한다. 에너지가 높아 붕괴 가능 경로가 많아진 셈이다. 어쨌든 속도 덕분에 엄청난 시간 지연으로 관측 및 분석은 가능할 정도이다. |
| 16 | 16 | >>---- |
| 17 | >>중성미자(Neutrino, [math(ν)])는 전기적으로 중성이며, 강력에는 반응하지 않는 입자이다. 먼저 전자 중성미자(Electron Neutrino, [math(ν_e)])는 전자에 대응하는 중성미자이다. 그 유명한 베타 붕괴 등으로 전자와 약한 상호작용에 관여한다. ~~물론 반중성미자가 튀어나오지만 역반응으로 발생시킬 수 있다~~ | |
| 17 | >>중성미자(Neutrino, [math(ν)])는 전기적으로 중성이며, 강력과 전자기력에는 반응하지 않는 입자이다. 먼저 전자 중성미자(Electron Neutrino, [math(ν_e)])는 전자에 대응하는 중성미자이다. 그 유명한 베타 붕괴 등으로 전자와 약한 상호작용에 관여한다. ~~물론 반중성미자가 튀어나오지만 역반응으로 발생시킬 수 있다~~ | |
| 18 | 18 | >>---- |
| 19 | 19 | >>뮤온 중성미자(Muon Neutrino, [math(ν_μ)])는 뮤온에 대응하는 중성미자이며, 뮤온 붕괴시 발생한다. |
| 20 | 20 | >>---- |
| ... | ... |