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LIFE /김상욱의 물리공부

전기, 넌 어느 별에서 왔니? I 물리학자 김상욱 별의 자손인 우리는 공허한 세상에서 의미를 부여하고 행복을 상상하며 산다. 칼세이건의 코스모스가 생각나는 명강의.
물리학의 눈으로 본 우주,세상, 그리고 우리 “인간은 아무 의미 없는 우주 속에서 자신이 만든 상상 속 행복을 누리며 행복하게 사는 존재다.” “원자는 불멸하니까 인간의 탄생과 죽음은 단지 원자들이 모였다가 흩어지는 것과 다르지 않다. 누군가의 죽음으로 너무 슬플 때는 우리 존재가 원자로 구성되었음을 떠올려보라. 그의 몸은 원자로 산산이 나뉘어 또 다른 무엇인가의 일부분이 될테니까.” “태양과 별은 무슨 차이가 있을까요?” 강연의 시작과 함께 청중들에게 질문을 던졌다. 태양과 별의 차이점에 대해 청중 곳곳에서 대답이 나왔지만, 김 교수의 답은 예상 밖이었다. “태양과 별의 차이가 무엇이냐는 질문에 답은 바로 ‘같다’입니다. 태양은 가까이 있는 별이고, 별은 멀리 있는 별이라고 생각하면 됩니다. 수많은 점으로 보이는 별들이 사실은 지구와 가까워지면 ..
“자연의 예측 가능성 - 양자역학”
2018 여름 카오스 마스터 클래스 '물리'
우주는 '매트릭스'인가?
미시 세계를 탐험하는 이들의 이야기... 사랑하는 딸과 아들에게 보내는 독서편지0. 얼마 전부터 너희들이 원자가 뭐냐고 자주 물어봤잖아. 아빠가 알고 있는 지식 범위 안에서 설명을 해주긴 했는데, 아빠도 그리 많이 알고 있지 않아. 그래서 원자에 대해 재미있는 책이 뭐 없을까 생각하던 중에, 를 읽었잖아. 그런데 그 책에서 양자역학과 원자물리학에 대한 많은 책을 추천해 주었단다. 그 중에 이강영님의 책들도 있었어. 이강영님의 책들 중에서 확 끌리는 제목의 책… 불멸의 원자. 너희들이 궁금해하는 원자에 대해 공부할 수 있겠다 싶었어. 검색을 해보니 평도 좋았단다.이강영님은 물리학을 공부하셨고, 지금은 물리학을 가르치는 교수님이란다. 그분이 과학문화웹진 에 실었던 칼럼을 모은 책이래. 에 실었을 때는 글 길이의 제약이 있어서 생략했던 내용들에 대해..
<김상욱의 과학공부>중에서... (35)빅뱅이론을 이야기하면 반드시 나오는 질문. 첫째, 빅뱅 이전에는 무엇이 있었나요? 물론 아무것도 없었다. 텅 빈 공간이 있었다는 뜻이 아니라 진짜 아무것도 없었다. 시간조차도 없었다는 말이다. 솔직히 나도 이게 무슨 말인지 모르겠다. 아마 대부분의 물리학자들도 비슷할 거다. 둘째, 우주가 팽창한다면 어디로 팽창해가나요? 우주 바깥에 빈 공간이 있다는 말인가요? 이미 이야기했듯이 우주에는 바깥이 없다. 그냥 우주 전체가 팽창하는 거다. 풍선에 바람을 불면 풍선 표면이 점점 팽창한다. 풍선 표면에는 경계가 없다. 차를 몰고 여행을 떠나보라. 어디가 지구의 끝인가? 경계가 늘어나는 것이 아니라, 단지 모든 지점 사시의 거리가 늘어났을 뿐이다. 우주는 이런 식으로 팽창한다. (47-48)이런 점에서 ‘빅..
김상욱의 양자역학 콕 찔러보기 사랑하는 딸과 아들에게 보내는 독서편지 0. 아빠가 가끔 팟캐스트를 듣곤 해. 그렇다 보니 팟캐스트의 동향(?), 뭐 그런 것도 주워 듣게 된단다.. 괜찮은 팟캐스트에 대한 정보도 흘러 듣게 되고… 그렇게 알게 된 팟캐스트 중에 “과학하고 앉아있네”라는 팟캐스트가 있어. 제목만 봐도 어떤 주제로 하는 팟캐스트인지 알겠지? 그렇다고 그 팟캐스트를 열심히 듣는 것도 아냐. 솔직히 이야기하면 “과학하고 앉아있네” 팟캐스트의 에피소드 중에 들은 것은 다섯 손가락으로 셀 수 있단다. 그런데 그 팟캐스트를 바탕으로 책이 출간되었다는 소식을 들었어. 그 중에 3권과 4권은 양자역학을 다루었다고 했어. 아빠가 전에도 말했지만, 양자역학에 대한 관심이 많다고 했잖아. 그래서 “과학하고 앉아있네” 3권을 예전에 구입을 했..
다정한 물리학자 김상욱과의 대화 지구가 태양을 도는 건 기쁜 일도 슬픈 일도 아냐 물리는 사물의 이치 탐구, 삶의 가치는 다룰 수 없어 과학자는 예술가 기질, 신학이나 인문학과도 동업 가능 생명은 DNA 운반체, 죽음은 원자의 흩어짐에 불과 ‘우주는 어둠으로 충만하다. 빛은 우주가 탄생한 후 38만년이 지나서야 처음 그 존재를 드러냈다. 우주가 팽창함에 따라 온도가 낮아졌고 물이 얼음이 되듯 물질이 등장하기 시작했다. 빅뱅 이후 38만 년 되던 해 수소 헬륨 등 원자가 생겨났고 빛도 생겨났다.’ ‘인간의 사유도 원자로 만들어진 몸에서 일어난 일이다. 원자론의 입장에서 죽음은 단지 원자들이 흩어지는 일이다. 누군가의 죽음으로 너무 슬플 때 우리 존재가 원자로 구성되었음을 떠올려 보라.’-김상욱의 ‘떨림과 울림' 중에서 2008년부터 양자..
떨림과 울림 프롤로그우주는 떨림이다. 정지한 것들은 모두 떨고 있다. 수천 년 동안 한자리에 말없이 서 있는 이집트의 피라미드는 떨고 있다. 그 떨림이 너무 미약하여 인간의 눈에 보이지 않을 뿐 현미경으로 들여다보면 그 미세한 떨림을 볼 수 있다. 소리는 떨림이다. 우리가 말하는 동안 공기가 떤다. 눈에 보이지는 않지만 공기의 미세한 떨림이 나의 말을 상대의 귀까지 전달해준다. 빛은 떨림이다. 빛은 전기장과 자기장이 시공간상에서 진동하는 것이다. 사람의 눈은 가시광선밖에 볼 수 없지만, 우리 주위는 우리가 볼 수 없는 빛으로 가득하다. 우리는 전자기장의 떨림으로 둘러싸여 있다. 세상은 볼 수 없는 떨림으로 가득하다. 볼 수 있는 떨림. 느낄 수 있는 떨림도 있다. 집 앞의 은행나무는 영국왕실의 근위병같이 미동도 않고..
(6) 엔트로피-어제로 돌아갈 수 없는 이유…‘큐브’가 이미 흐트러졌기 때문 물리학은 시간의 방향성이 없다고 하지만 시간은 과거에서 미래로 흐르지 미래에서 과거로 흐르지 않는다. 학자들은 그 이유를 열역학 제2법칙으로 설명한다. 큐브를 예로 들면 색이 맞춰져 있는 상태는 하나뿐이다. 하지만 색이 틀린 상태는 많다. 경우의 수가 적은 상태에서 많은 상태로 가는 이런 현상을 열역학은 엔트로피가 증가한다고 표현한다. 빅뱅 이후 시간의 흐름은 과거에서 미래로 흐른다. ■ 시간의 화살 아무 일 안 하고 가만히 있어도 내일은 오지만, 어제는 무슨 짓을 해도 오지 않는다. 과학이라면 이런 당연한 자연현상을 설명할 수 있어야 할 거다. 시간은 왜 한 방향으로만 흐를까? 이 문제에 대한 답을 구하려면 물리학의 아버지 뉴턴에서 시작해야 한다. 뉴턴이 살았던 17세기 사람들에게 시간은 이런 거였다...
(4) 모든 물질의 본질은 ‘단진동’…우주는 떨림과 울림이다 가장 중요한 운동 원운동을 하는 회전그네.물리는 세상을 운동으로 이해한다. 운동에는 여러 종류가 있다. 등속운동, 등가속운동, 회전운동 등등. 이런 단어를 들으면 고등학교 물리시간의 아련한 악몽이 떠오르는 사람도 있으리라. 운동 가운데 가장 중요한 것 하나만 고르라면 물리학자는 무엇을 고를까? 대학 물리학 커리큘럼은 국가에 따라 큰 차이 없이 보편적이다. 전 세계 대부분의 물리학자는 대학 2학년 때 ‘역학’이라는 과목을 배우며 본격적인 물리 공부를 시작한다. 대부분의 역학 교재는 한 가지 운동을 이 잡듯이 분석하며 시작한다. 바로 ‘단순조화진동’, 줄여서 ‘단진동’이다. 아마도 이 운동이 가장 중요하니까 그런 게 아닐까. 필자의 생각에도 단진동이 가장 중요하다. 단진동이란 용수철에 달린 물체의 운동이다...

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