달이 위상변화에 따라 차고 이지러지는 때, 초승달이나 하현달을 자세히 살펴보면, 달의 빛나지 않는 나머지 부분에 본래의 둥근 모습이 희미하게 보일 때가 있습니다. 이것은 지구가 받은 태양광을 다시 반사하여, 달의 표면을 비추고 있기 때문에 일어나는 현상으로 지구조(Earthshine)라고 합니다. 달이 지구와 태양사이에 있을때, 태양광을 반사하여 빛나는 달 표면의 면적이 작아집니다. 반대로 달로부터 지구를 관측할때, 지구가 본래의 원형에 가까운 형태일수록 지구로부터 달에 반사하는 태양광이 많아집니다. 그 때문에 지구조가 보이기 쉬워집니다. 신월 때는 달로부터 보이는 지구가 완전한 형태가 되어 지구로부터의 반사광이 최대가 됩니다만, 신월은 야간에 볼 수 없기 때문에 지구조도 볼 수 없습니다. 달이 신월 위..
유기 EL 최근 휴대전화나 소형 TV 등에 유기 EL이라는 디스플레이가 사용되게 되었습니다. 유기 EL 디스플레이는 액정과 플라즈마 디스플레이에 이어 차세대 박형 디스플레이로 주목받고 있습니다. 또한, 유기 EL을 조명에 이용하는 것에 대한 연구 개발도 진행되고 있으며, 차세대 조명으로도 기대되고 있습니다. 유기 EL은 유기 일렉트로 루미네센스(Organic Electro Luminescence)의 약자로 유기물에 전압을 가하면 빛을 내는 현상을 말합니다. 일렉트로 루미네센스 금속이 전기를 통하는 이유는 금속 내부에 금속 원자로부터 떨어져 자유롭게 움직일 수 있는 자유 전자가 존재하기 때문입니다. 이 자유 전자의 움직임이 바로 전류의 정체입니다. 많은 유기물은 자유 전자가 없기 때문에 일반적으로 절연체 ..
잎이 물드는 나무 가을이 깊어질 무렵이면 나무의 잎이 노란색이나 붉은색으로 변하면서, 우리는 선명한 단풍을 즐길 수 있게 됩니다. 단풍이란 나무의 잎이 떨어지기 전에 색이 바뀌는 것입니다만, 모든 나무가 단풍하는 것은 아닙니다. 단풍은 단풍나무나 은행나무 등의 낙엽수에서 주로 일어나는 현상으로, 겨울이 오기전에 일제히 잎을 떨어뜨립니다. 한편, 소나무와 삼나무 등의 상엽수는 1년 내내 녹색잎을 유지하고 있습니다. 낙엽수처럼 일제히 잎을 떨어뜨리는 일은 없지만, 낡은 잎은 떨어지고 새로운 잎으로 바꾸어 갑니다. 나뭇잎은 녹색 식물은 광합성에 의해 무기물인 이산화탄소와 물로부터 포도당을 만들고, 그것을 바탕으로 전분이나 단백질 등 살아가는데 필요한 에너지원이나 몸을 만드는 물질을 합성하고 있습니다. 광합성은..
이집트의 프톨레마이오스 왕조 '클레오파트라 7세 필로파토르' 기원전 69년 이집트에서 '프톨레마이오스 왕조'의 '프톨레마이오스 12세 아울레테스'의 딸로 태어났다. 프톨레마이오스 왕조의 시조인 '프톨레마이오스 1세 소테르'는 '알렉산드로스 대왕'의 장군으로, 알렉산드로스 대왕 사후에 그의 뒤를 이어 기원전 323년부터 이집트의 총독이 되었으며, 기원전 305년에는 이집트의 통치자로서 군림하였다. 이러한 이유로 프톨레마이오스 왕조는 그리스계로 생각되어진다. 또한 이집트의 지배자인 '파라오'는 살아있는 신으로서 권력의 정점에 서서 통치하였기 때문에, 혈통을 유지하기 위해 지독한 근친상간을 계속해왔는데, 아울레테스도 여동생인 '클레오파트라 5세 트뤼파이나'(혹은 6세)와 결혼하여 왕가를 유지하였다. 또 프톨레..
플랑크의 에너지 양자 가설 독일의 물리학자 막스 카를 에른스트 루트비히 플랑크는 레일리-진스의 공식과 빈의 공식을 결합하면, 흑체 방사 스펙트럼을 보다 정확하게 재현할 수 있다고 생각하였고, 여러번의 시행착오 끝에 1900년에 플랑크의 복사 법칙을 도출했습니다. 플랑크는 빛의 에너지는 파동과 같이 연속적으로 변화하는 것이 아니라, 1개, 2개로 셀 수 있는 입자와 같이 불연속적으로 변화한다고 생각했습니다. 그래서 특정 진동수의 빛이 담당할 수 있는 에너지는, 빛의 진동수에 있는 정수를 곱한 값을 최소 단위로해서, 그 정수배가 된다는 에너지 양자 가설을 제창했습니다. 이 상수가 나중에 플랑크 상수라고 불리게 됩니다. 플랑크 상수에 진동수를 곱한 hν를 에너지 양자라고 합니다. 이와 같이 플랑크는 흑체 방사..
태양의 평균 직경은 1,392,000km이고, 달의 평균 직경은 3,474.8km입니다. 지름으로 비교하면 태양은 달의 약 400배 입니다. 말하자면 태양의 직경은 달이 400개나 줄지어 있는 크기인 것 입니다. 그런데 지구에서 태양과 달을 보았을 때는 거의 같은 크기로 보입니다. 지구에서 보았을 때 태양과 달이 같은 크기로 보이는 것은 '지구에서 태양까지의 거리'와 '지구에서 달까지의 거리'와 관련이 있습니다. 경치를 바라보고 있을 때, 먼 곳에 있는 것이 작게 보이는 것을 우리는 일상생활에서 체험하고 있습니다. 그림은 근처의 물체 A와 먼 물체 B를 보았을 때의 모습을 나타낸 것입니다. 이 두 물체는 같은 크기이지만 각 물체까지의 거리가 다르기 때문에 물체를 나온 빛이 우리 눈에 들어오는 각도가 다릅..
뜨거운 철 상자에서 방출되는 빛의 이상한 현상 고온의 물체에서 방출되는 빛을 조사하기 위해서는 색이 있는 물체를 사용할 수 없습니다. 왜냐하면 색이 있는 물체는 그 색에 대응하는 빛을 방출하기 때문입니다. 그렇기 때문에 검은 물체가 방사하는 빛, 흑체 복사가 연구의 대상이 되었습니다. 그러나 다양한 파장의 빛을 방출하거나 흡수하는 이상적인 흑체는 존재하지 않습니다. 프로이센의 물리학자 구스타프 로베르트 키르히호프는 내부가 비어있어 공동상태인 철 상자에 작은 구멍을 뚫은 장치를 고안했습니다. 이 구멍에서 빛을 넣으면 빛은 내부에서 반사를 반복하고 곧 흡수되어 버립니다. 반대로 이 상자를 가열하면 빛이 구멍에서 나옵니다. 그는 이 철 상자가 이상적인 흑체 방사를 할 것이라고 생각하고, 상자를 고온으로 만들 ..
카이사르의 먼 친척 '마르쿠스 안토니우스'는 기원전 83년에 로마에서 태어났다. 그는 평민 출신이지만, 그의 할아버지가 기원전 99년에 집정관을 지내면서, 어느정도 로마에서 정치적 영향력을 가질 수 있었던 것으로 보인다. 그러나 뛰어난 웅변가로 명성이 있었던 할아버지는 기원전 86년 '가이우스 마리우스'가 로마를 장악했을때, 그의 지지자들에 의해 처형당하였다. 그의 어머니는 '가이우스 율리우스 카이사르'의 먼 친척인 '율리아 안토니아'인데, 안토니우스가 아직 아이 였을 때 남편이 사망하였기 때문에 홀로 아이들을 키웠다. 이런 가정환경 때문이었는지, 안토니우스는 젊었을때 매우 방탕한 생활을 하였다. 기원전 63년 '마르쿠스 툴리우스 키케로'와 함께 집정관을 지낸 '가이우스 안토니우스 히브리다'는 안토니우스..
시작은 용광로의 온도 제어 '현재의 큰 문제는 연설이나 다수결이 아니라 철과 피로만 해결된다'. 이것은 1862년 프로이센 왕국의 오토 폰 비스마르크 총리가 실시한 철혈 연설에서 한 말 입니다. 이 말의 의미는 독일 통일을 완수하는 수단은 대포와 병사, 즉 군사력밖에 없다는 것 입니다. 1871년 보불전쟁에서 승리한 프로이센 왕국은 프랑스 북동부의 알자스-로렌 지역을 획득했습니다. 이 지역은 자원이 풍부하여 철광석과 석탄을 채굴할 수 있었습니다만, 우수한 대포를 얻으려면 고순도 철을 만들 수 있는 제철 기술을 확립해야 했습니다. 프로이센 왕국은 여기서 제철업을 융성시켜 철의 제조에 힘을 쏟았습니다. 제철은 철광석을 용광로에 넣고 고온에서 용융 시킵니다. 여기서 고순도의 철을 만들기 위해서는 용광로의 온도..
평민 출신 변호사 '마르쿠스 툴리우스 키케로'는 기원전 106년 이탈리아 반도 내의 '아르피눔'에서 태어났는데, 그는 귀족 가문 출신은 아니었지만 아르피눔의 유력자의 아들로, 그 재력과 영향력을 바탕으로 어렸을때부터 로마에서 수사학이나 웅변술 등 여러 교육을 받았으며 자랐다. 기원전 91년부터 로마에서 '동맹시 전쟁'이 발발하자 군에 입대하여 참전했던 것 같은데, '그나이우스 폼페이우스 마그누스'의 아버지인 '그나이우스 폼페이우스 스트라보' 복무 했었던 것으로 보이며, 이때 폼페이우스와 만났을 것으로 생각된다. 그러나 기원전 88년 이후부터 평민파와 원로원파가 내전을 겪는 동안은 그리스 지역의 아테네나 로도스 등지에서 유학하면서 학문에 힘썼고, 이때 아테네에서 평생의 친구라고 할 수 있는 '티투스 폼포니..
달빛과 햇빛 밤하늘에 빛나는 달은 스스로 빛을 내고 있는 것은 아니고, 태양의 빛을 반사해 빛나고 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 고대 그리스의 철학자 아리스토텔레스는 달이 밝게 빛나는 것처럼 보이는 것은, 달의 표면이 거울처럼 매끄럽기 때문이라고 생각했습니다. 많은 학자들이 아리스토텔레스의 설을 믿고 있었지만, 이 설을 부정한 것이 이탈리아의 철학자 갈릴레오 갈릴레이입니다. 달이 밝게 빛나는 것처럼 보이는 이유 갈릴레오는 1632년 쓴 '두 우주 체계에 대한 대화'에서 3명의 학자를 등장시켜, 그들에게 달이 밝게 빛나는 이유를 토론시키고 있습니다. 등장하는 3명은 각각 아리스토텔레스파의 심플리치오, 코페르니쿠스파의 살비아티, 그리고 중립적인 입장의 사그레도입니다. 코페르니쿠스파의 살비아티는 두 사람을..
월식은 달이 보름달 위치에 있을 때 발생 달과 태양 사이에 지구가 위치하여, 달이 지구의 그림자로 덮여 보이지 않게 되는 것이 월식 입니다. 그런데 월식은 달이 보름달 위치에있을 때만 발생합니다. 그것은 달이 보름달 위치에 있을 때 달과 태양 사이에 지구가 들어가기 때문입니다. 즉 달 - 지구 - 태양이 일직선에 늘어서 있을 때 보름달이기도 하지만, 월식도 일어나게 됩니다. 보름달과 월식의 차이 달이 보름달의 위치에 있을때 월식이 일어난다는 것을 생각해보면, 보름달이 뜰때마다 달과 지구와 태양이 일직선으로 늘어서 있기 때문에, 그때마다 달이 지구의 그림자 속으로 들어가는 개기월식이 될 것 같습니다. 그러나 월식이 일어나는 것은 드믄일이며, 일상적인 경험에서 알 수 있듯이 달이 보름달 위치에 올 때마다 월..