[다시 쓰는 과학교과서] 표준모형 너머 우주의 근본 이론 찾는다

과학동아 2024년 04호

하는 가장 작은 입자들의 조합으로 만들어진다. 쿼크는 물질을 구성하는 가장 작은 단위의 입자로, 현재까지 6종류가 발견됐다._고등학교 통합과학 교과서(비상교육, 2022) 중 표준모형은 현재 인류가 우주를 설명하기 위해 고안한 가장 근본적인 이론이다. 그리고 교과서에 실릴 정도로 널리 ...

[논문탐독] 모든 물질의 출발점에 다가서는 입자 생성 매커니즘

과학동아 2024년 04호

가속된 원자핵은 드브로이 관계에 의해 아주 짧은 파장의 파동적 성질을 가져서 원자핵 단위로 실험 환경을 볼 수 있고, 에너지-질량의 등가 원리에 의해 새 입자를 생성하기도 합니다. 입자 충돌에서 생성된 이 새로운 입자들을 보려면 입자 검출에 특화된 카메라가 필요합니다. 그중 하나가 앨리스 ...

1년은 365일이 아니라고?

어린이수학동아 2024년 04호

그런데 지구가 태양 주위를 도는 데는 정확히 ‘365일 6시간’ 정도가 걸려요. 1년을 하루 단위로 표현하기 위해 6시간을 잠시 뺀 것이지요. 그러나 이 6시간을 계속 무시하면, 120년 후에는 실제 시간보다 날짜가 한 달이나 빨라져요. 그래서 4년마다 1년이 366일인 해, ‘윤년’을 만들어 실제와 날짜를 ...

[과학사 극장] 산소의 발견자는 라부아지에다?

과학동아 2024년 04호

어떻게 전개됐을까? 많은 과학자들은 플로지스톤이라는 개념이 오늘날 주어진 온도에서 단위 입자당 추가되는 자유 에너지인 ‘화학포텐셜(chemical potential)’이나 ‘전자’와 유사하다고 지적해 왔다. 장하석 영국 케임브리지대 과학사과학철학과 교수는 저서 ‘물은 H2O인가?’에서 플로지스톤 ...

[이달의 책] 은하 도슨트가 안내하는 우주의 걸작들

과학동아 2024년 04호

보여준 줄무늬, 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2)의 주사전자현미경 사진, 뇌 구조를 개별 뉴런 단위로 그린 트랙토그램(tractogram)은 ‘과학의 눈’으로 포착한 경이로운 이미지 150여 개의 일부다. 이 이미지들에서 시작된 과학적, 사회적 변화까지 함께 읽으면 ‘과학의 눈’은 우리의 눈이 될 것이다 ...

[컬쳐] 태초에 그 논문이 있었다 막스플랑크의 양자론을 이해하는 법

과학동아 2024년 03호

정보의 최소 단위가 0과 1로 표현되는 비트입니다. 반면 양자컴퓨터는 00, 01, 10, 11을 기본 단위로 할 뿐만 아니라 0과 1 사이에 많은 값을 표현할 수 있습니다. 이 값을 큐비트라고 부릅니다. 2024년 1월 정부가 발표한 20큐비트의 양자컴퓨터는 일반 컴퓨터가 100만 회에 걸쳐 처리하는 계산을 한 번에 ...

[Chapter2] 수학으로 만드는 지략 대결, 축구!

수학동아 2024년 03호

방향, 공격이 시작되는 위치, 코너킥과 프리킥 등 세트 플레이 전술 등을 기록하고, 개인 단위로는 공을 소유한 횟수와 시간, 달리는 속도, 심장 박동 수, 패스 방향, 드리블 방향 등을 기록해 분석한다. 이렇게 기록한 데이터는 대푯값을 계산하거나 통계 그래프로 나타내 한눈에 팀이나 선수의 ...

올해는 암컷, 내년엔 수컷? 동물의 ‘이유 있는’ 성전환

과학동아 2024년 03호

doi: 10.1007/s10228-020-00754-6 물고기의 성전환이 구체적으로 어떻게 이뤄지는지 분자 단위에서 살펴봅시다. 2019년 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에는 블루헤드놀래기가 성별을 바꿀 때 체내에서 이뤄지는 변화를 연구한 결과가 발표됐습니다. 에리카 토드 뉴질랜드 오타고대 해부학과 연구원과 ...

엄청나게 작고 엄청나게 안전한 DNA

어린이과학동아 2024년 03호

“현재 가장 높은 수준의 반도체 회로 사이 간격은 2nm(나노미터)●인데, DNA의 정보 단위인 염기 사이의 간격은 이보다 훨씬 짧은 0.34nm”라며 “DNA는 반도체보다 정보를 훨씬 촘촘하게 저장할 수 있다”고 설명했습니다. DNA는 매우 안정적인 물질로, 보존 기간이 길고 보관이 까다롭지 않아요. 최 ...

초고에너지 우주선, 그 입자엔 왜 신의 이름이 붙었나

과학동아 2024년 03호

높은 에너지를 가진 초고에너지 우주선은 1018eV 이상의 에너지를 가진다. 전자볼트란 단위가 조금 낯설 수 있다. 쉽게 비교하면 초고에너지 우주선의 에너지인 1018~1021eV는 시속 100km로 날아가는 야구공이 가진 운동에너지와 비슷하다. 과학자들은 관측을 통해 에너지가 높은 우주선일수록 지구에 ...