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  • 1. REPORT 현대과학으로의여행 HW1 학과: 디지털콘텐츠 학번: 112291 이름: 김다영
  • 2. 모든 물질은 비어 있다? 색즉시공 공즉시색(色卽是空 空卽是色) 원자가 붕괴되지 않는 이유 원자는 원자핵과 전자들로 구성되어 있으며, 원자의 종류는 구성하는 전자들의 개수에 의하여 결정된다. 중요한 것은, 거의 모든 원자들에 있어서 원자질량의 거의 대부분이 원자핵의 질량에 의한 것이고, 전자들의 질량의 합은 원자핵의 수천 분의 1 에 불과하다는 점이다. 또한, 현대물리학에서 전자는 크기가 없는 하나의 점으로 생각되어진다. 즉, 원자 내부는 거의 텅 비어 있는 것이다. 그런데도 원자가 붕괴되지 않는 이유는 무엇일까? 실제로 원자 내부의 빈 공간은 비어있는 공간이 아니라고 한다. 그 빈 공간은 전자기장으로 불리는 전자기적인 힘, 즉 광자들이 가득 차 있다고 할 수 있다고 한다. 그래서 외부에서 우리가 가하는 힘보다 더 센 힘으로 원자핵과 전자들 사이를 결합하여 강체 구처럼 여겨지게 하는 것이다. 원자의 경우 전자기력이 결합력의 역할을 하는데, 도전자가 가진 에너지가 지구의 경우와 마찬가지로 결합력을 상쇄하여 궤도운동을 한다고 생각할 수도 있지만, 전자기력의 경우, 전자와 같은 전하를 띤 물체가 가속운동을 하면, 빛을 방출하며 에너지를 잃게 된다. 에너지를 잃게 되어 원자핵으로 떨어지면 원자는 짧은 시간에 붕괴되어 버릴 것이며, 모든 물질이 안정적으로 존재할 수 없을 것이다. 하지만, 자연계에서 이러한 현상은 일어나지 않고, 원자는 안정적이다. 이는 양자역학적으로 설명할 수 있는데, 불확정성의 원리, 전자가 원자핵 근처에 존재한다는 것은 전자의 위치를 극히 정확하게 측정하는 일에 해당하며, 이는 불확정성의 원리에 의하여 엄청난 운동에너지의 가능성을 주게 된다. 즉 더 큰 궤도에 전자가 존재하게 하는 것이다. 이러한 불확정성원리에 의한 양자역할적 반발과 전자기적인 인력에 의한 힘이 대략적인 균형을 이루면, 안정적인 궤도에 존재하게 되며 물질의 내부는 다양한 ‘기’로 가득 찬 공간으로 이루어져 있다고 할 수 있다. 자연계에서 ‘색즉시공 공즉시색’의 뜻을 알 수 있는 뜻 깊은 시간이었다.

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