6. 1초라는 시간이란? |
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| m그램의 물질을 한 방향으로 광속도 c로 운동시켰다고 하면, 그것이 나타내는 일 E=1/2mc²이 된다는 것이 일반적인 물리학의 운동론으로서 아인슈타인의 상대성이론에서 유도한 E=mc²과는 일치하지 않는다. 우리는 이것이 어떠한 이유에서인가를 생각해 보지 않으면 안 된다.
아인슈타인의 상대성이론에 의한 E=mc²의 식은 m 그램인 물질의 질량을 나타내는 그 원입자가 광속도로 운동하는 경우, 입자의 중심에 대해서 좌우 방향으로 팽창한다는 이치에서 성립되고 있다. 한 방향으로밖에 움직일 수 없는 고정된 물질의 m 그램에서는 가령 광속도라 하더라도 E=mc²은 성립되지 않는다.
에너지 입자인 프랑크 상수 h의 경우에는 입자의 중심에 대해 좌우 두 방향으로 계속 팽창하면서 입자 전체의 집중이 큰 데서부터 작은 데로 운동해 가고 있는 것이므로 E=2×½mc²=mc²이 되어 아인슈타인의 E=mc²의 식이 옳다는 것이 입증된다.
1그램의 질량은 질량 1.36×1047 개의 집중상태이다. 이 h 입자의 하나가 그 입자의 중심에 대하여 좌우 방향으로 광속도로 팽창한다고 하면 2×½×(7.36×10-48 g)×(9×1020cm²/sec²)= 6.624×10-27 erg의 일을 나타내며, 1그램은 h의 1.36×1047 개로 되기 때문에 ( 6.624×10-27 erg)×(1.36×1047)=9×1020erg가 된다.
실제에 있어서 1그램이 1cm³에 집중한 7.36×10-48cm³의 h입자 1.36×1047 개 전부가 1cm³로 팽창하여 1.36×1047cm³이 될 때 9×1020 erg의 일로 바뀐다. 따라서 1g=9×1020 erg가 된다.
여기에서 1erg라는 단위는 1g cm²/sec²로서 광속도 c의 제곱은 9×1020cm²/sec²가 되므로 1g=9×1020 erg는
1g=9×1020 gcm²/sec²
또는 1g=9×1020cm²/sec²로 바꾸어 쓸 수가 있다. 여기에서 우리는 이 식의 양변의 단위가 일치하고 있지 않음을 볼 수 있을 것이다. 그러나 일을 나타내더라도 질량 1g은 어디까지나 1g이며 변하지 않으므로 1g=1g가 되기 위해서는 9×1020cm²/sec²=1이거나 또는 c²=1이 되지 않으면 안된다. 따라서 3×1010 cm/sec=±1이라는 것이 성립된다. 이 플러스 마이너스 1이라고 하는 것은 에너지 입자 h가 입자의 중심에 대하여 좌우로 팽창하는 것을 의미하고 있으나 절대값을 취하면 3×1010 cm/sec=1로서 광속도 c는 1이라는 것이 된다.
광속도 3×1010 cm/sec=1이라고 하는 것은 3×1010 cm/sec로서 1초라는 시간의 단위가 길이로서 3×1010 cm. 즉 30만 km라는 이치가 된다.
1초가 길이로 하여서 30만 km라는 의미는 30만 km라는 거리를 가장 빠르게 가는 시간을 1초로 한다는 것으로서 이 이상의 속도는 없다는 것이 되며, 따라서 고아속도가 최대가 되고, 이것을 1로하여 다른 것의 운동속도를 비교할 수 있다는 이치이다.
여기에서 공간을 유동하는 빛을 비롯하여 이른바 전자기파에도 부피가 있다고 생각하지 않으면 안되게 된다. 진동수 ν=1/sec라고 하는 것은 에너지 입자 h 1개의 상태로서, 이 때의 부피는 1cm³이다. 이 1cm³의 h 1개가 그때의 파장인 3×1010 cm로 신당했을 때의 장방체(長方體)의 단면적은 1cm³÷(3×1010 cm)=3.33×10-11 cm²로서 3백억분의 1cm²가 된다.
빛은 본래부터, 이른바 전자기파의 진동수 ν는 1초로서의 길이에 있어서의 h수이며 파장 λ는 진동수 ν의 수로 3×1010 cm를 나눈 길이이다. 1초간이 용도가 되는 것은 이것으로 알 수 있다.
밀도 1로서 1cm³1g속에 있는 h수는 1.36×1047 개로서 h수 1개의 부피는 7.36×10-48cm³이다. 1그램의 질량을 해방하면 9×1020 erg의 일을 하는데 이 9×1020 erg를 h 값인 6.624×10-27 erg.sec로 나누면 1초간의 h수인 ν에 상당하는 수가 1.36×1047 이 된다. 이 수로 광속도를 나누어 파장을 구하면 2.21×10-37 cm에 1cm³를 3×1010 cm로 나눈 장방체의 단면적인 3.33×10-11 cm²을 곱하면 (2.21×10-37 cm)×(3.33×10-11 cm²)=7.36×10-48cm³가 되어 1그램이 1cm³에 집중한 때의 h 1개의 크기가 된다. 이 같은 사실과, 길이로서의 1초인 3×1010 cm에 3.33×10-11 cm²를 곱하면 1cm³가 된다는 당연한 사실로부터 일반적으로, 파장(λ)×진동수(ν)×( 3.33×10-11 cm²)=1cm³/sec
가 되므로 1초라는 시간은 부피로서의 1cm³가 된다.
이와 같이하여 E/h=ν라는 사실로부터 1초간에 집중하는 h수는 1cm³속의 h수와 같아지며, 1cm³에 집중하는 h수로서 1cm³를 나누어 보면 그 집중상태에 있어서의 h 1개의 부피를 알게 된다. 에너지 입자 h의 크기는 그 집중상태에 의하여 변화하는 것이지 일정하지 않다는 것은 이미 언급한 바 있다. |
2. 사랑을 위하여
3. 사랑을 잃어버린 나
4. 사랑의 눈동자
5. 겨울비는 내리고
6. 겨울애상
7. 너를 보내고
8. 눈 내리던 겨울밤
9. 너에게로 또 다시
10. 당신도 울고 있네요
11. 문밖에 있는 그대
12. 축 복
13. 하늘 땅 만큼
14. 허 니
15. 화려한 싱글
16. 너를 사랑해