거시세계와 미시세계는 왜 다른가요?
거시세계와 미시세계는 왜이리 다른가요?
같은 공간속 이지만 운동법칙과 시간의 법칙도 왜
다를수가있죠?
그리과 작다라는 정도가 어느정도가 되어야 미시세계의 법칙이 적용이 되는거죠?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
거시세계와 미시세계는 서로 다른 물리 법칙과 원리가 적용되기 때문에 다른 것이며, 이는 대표적으로 양자역학과 일반상대성이론의 차이로 설명될 수 있습니다.
거시세계에서는 일반 상대성이론과 고전 물리학의 법칙이 적용됩니다. 이 법칙들은 우리가 일상적으로 경험하는 물리 현상을 설명하는 데 충분합니다. 하지만 미시세계에서는 양자역학의 법칙이 적용됩니다. 양자역학은 아주 작은 입자들의 운동을 묘사하는 데 사용되는 이론으로, 거시세계에서는 경험할 수 없는 현상들도 설명할 수 있습니다.
양자역학이 적용되는 미시세계에서는 물리적인 크기가 매우 작은 입자들이 주로 연구 대상이 됩니다. 이론상으로는 양자역학의 법칙이 적용되는 크기가 10^-9미터 이하이지만, 물리적인 크기가 작다고 해서 반드시 양자역학의 법칙이 적용되는 것은 아닙니다. 미시세계에서 양자역학의 법칙이 적용되는 크기의 한계는 아직까지도 미지수이며, 이는 연구의 진전과 함께 업데이트 될 수 있습니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
같은 힘이 작용하는 범위와 입자간 거리의 상태의 상호작용이 다르기때문입니다.
예를들어, 중력의경우 모이면모일수록 강한힘을내는 특성이 있어 거시세계에서는 매우강력한 힘으로작용하지만,
인간크기의정도의 세계에서는 손쉽게 점프를 하면 지구의 중력을 어느정도 극복이 가능합니다.
즉, 더 작은미시세계에서도 양자역학이 따로존재하고, 이에대한 효과를 따로 계산하는것입니다. 미시세계에서도 예를들면 전자의 존재가 확률적으로 존재하는 범위이기때문에 반도체같은 작은단위에서는 양자도약현상에 따른 누설전류가 발생하기도 합니다. 분명히 절연층을통해 완벽히 막았음에도 통하면 안되는 회로에 전기가 통하는 현상입니다.
이러한 특성이 나뉘는 구간의 사이즈는 딱히 정의하기 어렵기는 하지만 통상적으로 나노단위에서 다른특성을 나타내는 현상이 여럿 보고되었습니다.
