양자 이론에 관한 수필(비교)

 r30 vs r31
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 >>그다음엔 뮤온에 대해 알아보자. 뮤온은 전자보다 약 [math(200)]배가량 무거운 입자로, 지구의 대기에서 수없이 많이 떨어지지만, 상호작용을 거의 하지 않는다. 그래서 검출하기 어려운 입자 중 하나이다. 그러나 물질의 양이 믾으면 검출이 가능하긴 하여 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.
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->>다음은 타우온이다. 타우온은 경입자 [math(3)]세대로, 가장 무겁다. 수명이 뮤온보다도 훨씬 짧아 무려 [math(300\rm fs)](...) 그래도 속도 덕분에 관측 및 분석은 가능할 정도이다.
+>>다음은 타우온이다. 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.
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->>중성미자는 오직 약력과 중력에만 반응하는 입자이다. 먼저 전자 중성미자는 전자에 대응하는 중성미자이다.
+>>중성미자는 전기적으로 중성이며, 강력에는 반응하지 않는 입자이다. 먼저 전자 중성미자는 전자에 대응하는 중성미자이다. 그 유명한 베타 붕괴 등으로 전자와 약한 상호작용에 관여한다. ~~물론 반중성미자가 튀어나오지만 역반응으로 발생시킬 수 있다~~
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+>>뮤온 중성미자는 뮤온에 대응하는 중성미자이며, 뮤온 붕괴시 발생한다.
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+>>타우온 중성미자는 타우온에 대응하는 중성미자이며, 마찬가지로 타우온이 붕괴할 때 발생한다.
 >이렇게 경입자의 종류에 대해 알아보았다. 다음은 쿼크에 대해 알아볼 차례이다. 쿼크라는 단어는 <페네간의 경야>의 단어에서 왔으며, 바리온을 구성하는 입자들이다. 특아하게도 독립적으로는 존재하지 뭇하며, 바리온으로 뭉칠 경우 '색전하'에 의한 강력으로 묶이게 된다. 색전하에는 빨강, 초록, 파랑이 있으며, 이들은 단지 구분을 위해 붙여진 이름이다. 이들에 따라 '글루온'이라는 보손에 의해 묶여버리게 되는데, 글루온에 대해서는 나중에 자세히 알아보고, 아무튼 쿼크에는 [위 쿼크, 아래 쿼크], [맵시 쿼크, 기묘 쿼크], [꼭대기 쿼크, 바닥 쿼크]가 있다. 여기서 대괄호로 묶은 것은 세대에 따른 것이다. 순서대로 [math(1)]세대, [math(2)]세대, [math(3)]세대이다. 그럼 각 쿼크에 대해 알아보도록 하자.
 >>위 쿼크(업 쿼크, Up Quark)는 전하량이 [math(+\dfrac {2}{3})]이다. 양성자에 [math(2)]개, 중성자에 [math(1)]개 들어있다. 쿼크 중 1세대이며, 이전에는 양성자와 중성자가 전자와 함께 세상의 모든 것을 구성한다고 생각했었던 만큼 아래 쿼크와 함께 맨 처음으로 존재 가능성 제기 및 발견된 쿼크이다.
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 >>아래 쿼크(다운 쿼크,  Down Quark)는 전하량이 [math(-\dfrac {1}{2})]이다. 양성자에 [math(1)]개, 중성자에 [math(2)]개 들어 있다. 따라서 위 쿼크의 전하량과 균형을 이루어 양성자의 전하량은 [math(+1)], 중성자의 전하량은 [math(0)]이 될 수 있는 것이다.
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->>맵시 쿼크(참 쿼크, Charm Quark)는 전하량이 위 쿼크와 동일하게 [math(+\dfrac {2}{3})]이며, 위 쿼크 계열 [math(2)]세대이다. 보통 다른 쿼크 둘(예를 들면 위 쿼크 하나, 아래 쿼크 하나)과 바리온을 이루어 우주에서 떨어진다.
+>>맵시 쿼크(참 쿼크, Charm Quark)는 전하량이 위 쿼크와 동일하게 [math(+\dfrac {2}{3})]이며, 위 쿼크 계열 [math(2)]세대이다. 보통 다른 쿼크 둘(예를 들면 위 쿼크 하나, 아래 쿼크 하나)과 바리온을 이루어 방사선으로 우주에서 떨어진다.
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->>기묘 쿼크(스트레인지 쿼크, Strange Quark)는 전하량이 아래 쿼크와 동일하게 [math(-\dfrac {1}{2})]이며, 아래 쿼크 계열 [math(2)]세대이다.
+>>기묘 쿼크(스트레인지 쿼크, Strange Quark)는 전하량이 아래 쿼크와 동일하게 [math(-\dfrac {1}{2})]이며, 아래 쿼크 계열 [math(2)]세대이다. 말 그대로 상당히 기묘한 쿼크인데, 업 쿼크, 다운 쿼크와 결합해 '기묘체'를 생성한다.
 =# 양자 이론의 역사 #=
 고대 그리스의 철학자들은 이 세상을 이루는 근본을 찾기 위해 노력하고, 엠페도클레스와 아리스토텔레스는 4원소설을 제시하였다. 4원소설은 만물은 흙, 공기, 불, 물 이 네 가지 원소들로 이루어져 있다는 것이다. 이는 아리스토텔레스가 더욱 발전시켰는데, 이 4원소들의 특징에 더움과 추움, 습함과 건조함, 이 네 성질들이 있고,각 원소는 이 성질 중 두 개씩 가져 이루어진다는 것이다.