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열심히 찾고 있는 중. ...

[목차]일반 물질(Baryonic Matter)암흑 물질(Dark Matter)암흑 에너지(Dark Energy) [일반 물질]우주의 약 5%를 차지함.우리가 일상에서 경험하는 일반 물질(또는 바리온 물질)은 원자와 분자로 이뤄진 물질임.이는 양성자, 중성자, 전자 등으로 구성되 물질로, 행성, 별, 은하, 우리 몸 등 빛을 통해 관측가능한 물질을 포함함.일반 물질은 전자기적 상호작용을 하기 때문에 빛을 방출하거나 흡수함으로써 관측이 가능해짐. [암흑 물질]우주의 약 27%를 차지함.전자기 복사(빛 등)와 상호작용을 하지 않기 때문에 직접 관측되지 않으나,중력적 상호작용을 통해 그 존재가 추정됨.은하와 은하단에서 별과 기체의 움직임을 관측할 때, 보이는 물질만으로는 설명할 수 없는 중력적 효과를 암흑물질..

암흑물질(dark matter)은 우주 총 질량의 약 85%를 차지하는 것으로 추정되지만,전자기 복사(빛 등)를 흡수하거나 방출하지 않기 때문에 직접적으로 관찰되지 않는 물질암흑물질은 중력과 같은 중력적 상호작용을 통해서만 간접적으로 그 존재를 확인할 수 있음.은하와 은하단에서 별과 기체의 움직임을 관찰할 때, 보이는 물질만으로는 설명할 수 없는 중력의 효과를 설명하기 위해 암흑물질이 추정됨. [암흑물질의 종류]냉암흑물질(CDM, Cold Dark Matter)WIMP(Weekly Interacting Massive Particles, 약한 상호작용을 하는 무거운 입자)액시온(Axion)SIMP(Strongly Interacting Massive Particles, 강한 상호작용을 하는 무거운 입자)온암..

[현재까지 발견된 반물질]양전자(Positron) : 1932년 칼 앤더슨반양성자(Antiproton) : 1955년 에밀리오 세그레 & 오웰 챔벌린반중성자(Antineutron) : 1956년 블루스 코크 등반수소(Antihydrogen) : 1995년 CERN반헬륨(Antihelium) : 2011년 RHIC(연구소) [반물질 종류]양전자(Positron) : 전자와 질량은 같고 양전하반양성자(Antiproton) : 양성자와 질량은 같고 음전하반중성자(Antineutron) : 전기적으로 중성, 자기모멘트가 중성자와 반대반중성미자(Antineutrino) : 전하는 없지만 스핀 방향이 반대반쿼크(Antiquark) : 각각 대응하는 쿼크와 반대 특성반뮤온(Antimuon)반타우온(Antitauon)..

양전자가 전자와 동일한 질량이면서 양전하를 띤다는 성질을 이용한 관측 방법 [자기장을 이용한 궤적 분석]양전자는 하전된 입자이므로,자기장이 걸린 공간을 통과할 때 휘어진 궤적을 보이며,이 궤적을 분석함으로써 입자의 성질을 확인할 수 있음.도구 : 윌슨 구름상자, 거품상자 [전하 입자 검출기]현대 입자물리학에서 주로 사용하는 검출 방법전하-질량 비율 측정 : 전하 입자가 자기장을 통과할 때 궤적이 휘는 현상을 이용하여 입자의 '전하-질량 비율'을 측정함.실리콘 트래커(Silicon Tracker) : 실리콘 반도체를 이용하여 양전자가 남긴 이온화 궤적을 추적함. [체렌코프 검출기]입자가 빛보다 빠른 속도(설명 필요)로 매질을 통과할 때 발생하는 체렌코프 복사를 검출하는 방법양전자가 체렌코프 검출기 내의 매..

[방사성 붕괴에 의한 방법]양전자는 방사성 동위원소의 양전자 방출 붕괴( β⁺ 붕괴) 과정에서 자연적으로 발생할 수 있음.양성자를 포함한 방사성 동위원소(예를 들어 플루오린-18 등)가 붕괴하면,양성자 하나와 중성자로 변환되면서 양전자와 중성미자가 방출됨이 상태의 양전자는 비교적 저에너지 상태로 방출되며 포획이 용이함.이 방법은 양전자 방출 단층촬영(PET)에서 활용됨. [우주선과 물질의 상호작용]우주에서 지구로 날아온 우주선(cosmic rays)이 대기 중의 입자와 충돌할 때 양전자 생성되는 경우가 있음.높은 에너지의 우주선이 대기 중의 원자핵과 충돌하여 양전자-전자 쌍생성 과정이 일어남. [입자 가속기를 통한 생성]입자 가속기를 이용해 고에너지 입자 충돌을 일으키면,그 과정에서 양전자-전자 쌍이 동..

[윌슨 구름상자의 유래와 의의]윌슨 구름상자는 1911년 찰스 톰스 리스 윌슨(Charles Thomson Rees Wilson)에 의해 발명됨.알파/베타/감마 방사선 연구, 우주선(cosmic rays) 연구, 입자 물리학 연구 등에 활용됨.양전자, 중간자, 뮤온 등의 발견에 기여함.[윌슨 구름상자의 단점]윌슨 구름상자는 입자의 궤적을 시각적으로 관찰할 수 있게 해주는 장치이지만,구름상자 내 증기의 응결을 통한 입자의 궤적 해상도가 높지 않아 궤적을 분석하는 데에 한계가 있고,작은 에너지를 가진 입자나 복잡한 상호작용을 탐지하는 데에 어려움이 있음.구름상자 내 과포화 상태는 매우 짧은 시간 동안 유지되므로,입자의 궤적을 지속적으로 관찰하기가 어렵고, 반복적인 작업을 수행하기에 까다로움. [대체 기술]거..

양전자 : 양전기(Positive charge)를 갖는 전자로써, 물리학적으로는 반물질의 일종 [양전자의 기원]1932년에 캘리포니아 공과대학(CalTech) 교수인 칼 앤더슨(Carl David Anderson, 1905~1991)에 의해 발견됨.윌슨 구름상자를 이용하여 우주선(Cosmic rays)을 연구하던 중 전자와 질량은 같지만 양전하를 띠는 입자의 흔적을 발견함.앤더슨은 이 입자를 양전자(Positron)이라 명명함.앤더슨은 이 발견으로 1936년에 노벨 물리학상을 수상함.[윌슨 구름상자]1911년 찰스 톰스 리스 윌슨(Charles Thomson Rees Wilson)에 의해 발명됨.윌슨 구름상자(Wilson Cloud Chamber)는 고속으로 움직이는 하전 입자들이 통과할 때, 그 궤적을..

유전율(permittivity)이나 투자율(permeability)를 계산하는 계산식에 보면 종종 4π가 등장하는 것을 볼 수 있다.본 게시물은 이러한 계산식에 4π가 등장하는 배경에 대해 조사한 내용을 다른다. 쿨롱 법칙에 나오는 쿨롱 상수(k)는 다음과 같이 표현된다. 유전율은 다음 식과 같이 계산된다.μ0 = 4π×10−7 H/m = 1.25663706143...×10−6 N/A2  이 두 식 모드 4π 를 포함하고 있음을 볼 수 있다. 전기장과 자기장을 다루는 식에서 4π가 등장하는 것은 각각의 법칙이 구면 대칭을 따른 점에 기인한다.이와 같은 대칭성 때문에 구의 면적을 고려할 때 구면적에 비례하는 전기자장의 분파가 생기게 된다. [구면 대칭성의 역사적 배경]이 개념은 고대 그리스 시절부타 자연스..

맥스웰이 1865년 자신의 논문에서 직접적으로 표현한 부분은 각 이론을 설명하는 미분형이었지만,이후 과학자들이 맥스웰의 이론을 4가지 방정식으로 정리하면서 미분형과 적분형으로 표현하였다. [미분형과 적분형의 차이]미분형각 점에서의 전기장과 자기장의 국소적인 변화에 촛점을 맞춤.이를 통해 공간의 미세한 한 점에서 전기장과 자기장의 변화가 어떻게 일어나고,상호간에 어떤 영향을 미치는지를 설명함.적분형폐곡면이나 폐속선을 통해 전체 공간에서 전기장과 자기장의 총합적인 변화를 설명함.일정한 구역 내에서 전기장 또는 자기장이 어떤 형태를 가지고 변화하는지에 대한 통합적인 식견을 제공함.  [미분형과 적분형 정리 과정]올리버 헤비사이드(Oliver Heaviside)가 1880년대에 맥스웰 방정식을 간결하고 실용적인..