안녕하세요 김재현 전문가입니다.
Q. 왜 선풍기의 뒷쪽은 앞면보다 바람의 세기가 약할까요?
선풍기의 날개에 원인이 있습니다. 선풍기의 날개는 공기를 앞으로 미는 역할을 합니다. 뒤쪽 공기뿐만 아니라 옆쪽의 공기도 끌어들이죠. 이렇게 되면서 앞쪽공기의 압력이 증가합니다. 반대로 주변의 압력은 낮아지죠. 따라서 앞쪽 공기가 상대적으로 주변의 공기보다 더 세게 느끼게 됩니다
Q. 하이젠베르크의 행렬역학의 오류를 슈뢰딩거가 고전역학으로 설명한 내용은 뭔가요?
전자의 운동을 슈뢰딩거는 파동역학, 하이젠베르크는 행렬역학으로 설명하고 있습니다. 파동함수를 이용해 전자가 시간에 따라 어떻게 동적으로 변하는지 알 수 있고 특정위치에 있을 확률을 나타냅니다. 하이젠베르크의 경우 전자의 위치 와운동량을 행렬을 통해 설명하고 있습니다. 또한 이를 통해 위치와 운동량을 동시에 알수 없다는 것도 증명해냅니다. 적으면서도 헷갈리네요 ㅎㅎ
Q. 빛은 입자이자 파동이다 라고 현대물리학은 인정합니다만, 물질도 파동이다 라는건 뭔말인가요?
빛도 입자와 파동 이중성을 가지는 것처럼 물질도 이중성을 가진다는 드 브로이의 물질파 이론이 있습니다. 움직이는 물체도 파동을 가질 수 있다고 생각한 관점에서 출발하여 발전하게 되었습니다 λ = h/p로 (λ: 입자의 파장, h : 플랑크상수, p : 입자의 운동량). 전자 원자 분자등 작은 양자의 세계에서 입자는 파동성을 동시에 같게 되는 것이죠
Q. 토마스 영의 이중슬릿 시험이라고 광자에관한 실험이 있는데 정확히 어떤 실험인가?
영의 이중슬릿 실험으로 빛의 간섭을 확인할 수 있었습니다. 빛의 이중성중 파동성을 증명하고자 한 실험이죠. 간섭무늬는 파동성을 증명하였고 보강간섭, 상쇄간섭으로 파동이 중첩도 가능하단것도 보여주었죠
Q. 야구 선수가 변화구를 던지는 원리는 무엇인가요?
예측이 가능한 공보다 예측이 불가능한 변화구는 어디로 튈지 모른다는 것과 비슷합니다. 이는 공의 회전이 거의 없는 상태를 말합니다. 변화구중 하나인 포크볼의 경우 회전이 없어 공이 불규칙하게 왔다갔다하다 중력에 의해 뚝떨어지게 됩니다. 다소 속도가 느릴 수는 있으나 타자가 치기 힘들겠죠