Why the Universe Looks Dark (The Expansion of the Universe)

우주가 어둡게 보이는 이유 (우주의 팽창)

밤하늘이 어둡게 보이는 이유는? 밤이 되면 어둡습니다. 이는 당연한 듯 보이지만 조금만 생각하면 어딘가 이상한 점을 발견하게 됩니다. 만약 밤하늘의 별들이 빼곡하게 있다면 우주는 밝아야 하지 않을까요? 광활한 우주에서 무한에 가까운 별이 있다면 이 빛으로 인해 밤하늘은 당연히 밝아야 합니다. … more

Light Refraction

빛의 굴절

빛의 경로를 드래그 할 수 있습니다. 굴절 장난감 자동차가 운동하다가 모래가 있는 곳으로 비스듬히 들어가면 진행 방향이 꺾입니다. 이것은 모래밭에서의 속력이 아스팔트에서보다 느리기 때문입니다. 마찬가지로 유리에 비스듬한 방향으로 빛을 비추면 빛의 진행 방향이 유리쪽으로 꺾이는 현상이 일어납니다. 이와 같이 빛이 … more

Heart Rate Counter

맥박수 측정기

맥박 혈액이 흐르는 혈관은 탄력성을 갖습니다. 심장의 수축기 때 혈관은 확장되며, 반대로 심장이 이완될 때 혈관이 수축합니다. 혈액 내 헤모글로빈은 특정 빛을 흡수하기 때문에 인체 조직에 빛을 비추면 혈액의 양에 따라 빛의 통과가 달라집니다. 이 빛의 변화를 이용하면 맥박을 측정할 … more

Relativity of Simultaneity

동시성의 상대성

열차의 중앙에 광원이 있고, 열차 양쪽에 빛을 감지하는 센서가 있다고 가정해 봅시다. 열차 내부 관찰자의 입장에서 두 광센서는 같은 거리만큼 떨어져 있으므로 빛은 양쪽에 동시에 도달합니다. 하지만, 외부 관찰자의 입장에서 열차는 속도 \(v\)로 이동하고 있습니다. 따라서 왼쪽으로 진행하는 빛은 먼저 … more

Minkowski Spacetime

민코프스키 4차원 시공간

민코프스키 시공간 민코프스키 시공간(Minkowski Spacetime)은 독일수학자 민코프스키가 고안한 좌표계입니다. 특이한 점은 좌표계에 공간(space)뿐만 아니라 시간(time)도 들어있다는 점입니다. 민코프스키 시공간은 수학의 행렬를 사용하여 3차원 공간과 시간을 통합하여 4차원의 좌표계(x, y, z, ct)를 표현합니다. 하지만 4차원 행렬은 매우 복잡하기 때문에, 보통은 한 … more

Rainbow by Raindrops

물방울에 의한 무지개

무지개가 보일 수 있도록 빗방울(물방울)을 옮겨 놓으세요. 빛의 분산 무지개는 빛의 분산이 가장 잘 나타나는 자연현상입니다. 여러분도 알다시피 무지개는 비가 온 다음에 볼 수 있는데, 그 이유는 바로 물방울이 빛을 굴절, 분산시키기 때문입니다. 우리가 맑은 날 태양을 등지고 분무기로 물을 … more

Prism

프리즘

프리즘 유리의 굴절률은 빨간 빛(≒ 700 nm)에서 1.51, 파란 빛(≒ 400 nm)에서 1.53으로 가정했습니다. 굴절률 빛의 진행 속력은 약 30만km/s입니다. 빛은 진공에서 가장 빨리 진행하며 어떤 물질을 통과할 때 물질에 따라 조금씩 속력이 줄어듭니다. 빛의 진행 속력이 줄어드는 정도는 물질의 … more

Diffraction Grating

회절 격자

회절 격자 회절격자는 표면에 아주 가느다란 줄이 새겨진 투명한 판을 말합니다. 표면에 새겨진 줄은 아주 세밀하기 때문에, 그냥 눈으로 보아서는 줄을 볼 수 없으며, 회절현상이 일어나는 것으로 보아 줄이 새겨져 있다는 것을 짐작할 수 있습니다. 회절격자에 새겨진 틈의 각 부분을 … more

Electromagnetic Waves around of Visible Rays

가시광선 주변의 전자기파

빛이란? 우리들이 살고 있는 세계를 밝게 비춰주는 에너지의 한 형태를 빛이라고 부릅니다. 뜨거운 물체나 강한 에너지를 띠고 있는 물체에서는 빛(가시광선)을 비롯한 여러가지 전자기파가 방출됩니다. 빛은 전자기파 스펙트럼 중에서 사람이 맨눈으로 볼 수 있는 부분입니다. 전자기파의 종류 전자기파는 파장의 길이를 기준으로 … more

Thin Film Interference

얇은 막의 간섭 무늬

얇은 막에서 볼 수 있는 간섭무늬 물 웅덩이에 얇은 기름막이 떠 있는 경우 기름막에 아름다운 무늬가 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 이것은 기름의 표면과 안쪽에서 반사되는 파동이 서로 간섭하기 때문에 일어납니다. 비눗방울에서도 무지개색을 흔하게 볼 수 있습니다. 하늘에 떠 있는 … more

See the Light

빛을 본다는 것

스스로 빛나지 않는 물체도 눈에 보이는 이유 눈은 빛을 느끼는 기관입니다. 그런데 주변의 물체는 스스로 빛나지 않는데 어떻게 눈에 보이는 걸까요? 물체는 스스로 빛을 내지 않아도 주변의 빛을 반사할 수 있습니다. 종이나 나무와 같이 거친 면에서 반사한 빛은 여러 방향으로 … more

Why is the Sky Blue?

하늘이 파란 이유

빛의 크기는? 빛의 크기를 정하는 정확한 개념은 없지만 근사적으로는 빛의 파장(wavelength)을 이용합니다. 파장이란 한 번 진동하여 원래의 위상으로 돌아올 때까지 파동이 진행한 거리를 말합니다. 가시광선 중 빨간색 빛은 파장은 가장 길어서 약 750nm이고, 보라색 빛은 파장이 가장 짧아서 약 380nm정도입니다. … more