플라즈마 - Plasma플라즈마는 물질의 4대 기본 상태 중 하나로, 1920년대에 화학자 이르빙 랑무르에 의해 처음 기술되었다. 그것은 이온 가스 – 궤도 전자의 일부를 제거한 원자 – 그리고 자유 전자로 구성되어 있다. 플라즈마는 중성 가스를 가열하거나 이온화된 기체 물질이 점점 전기 전도성이 높아지는 지점까지 강한 전자기장에 노출시켜 인위적으로 생성될 수 있다. 결과적으로 충전된 이온과 전자는 장거리 전자기장의 영향을 받게 되어 플라즈마 역학이 중성 가스보다 이들 장에 더 민감하게 된다. 플라즈마 및 이온화 가스는 다른 국가들과 달리 특성과 행동을 가지고 있으며, 이들 사이는 대부분 명칭이 문제가 된다. 플라즈마가 포함된 환경의 온도와 밀도에 기초하여 부분적으로 이온화되거나 완전히 이온화된 형태의 ..
상호시간 확장과 쌍둥이 역설 - Mutual time dilation and the twin paradox상호 시간 확장과 길이 수축은 초보자에게 본질적으로 자기 모순적인 개념으로 보이는 경향이 있다. 프레임 S에서 관찰자가 'S'에서 속도 v로 움직이는 동안 프레임 S에서 정지 상태에서 시계 바늘을 '보다 느리게' 측정한다면, 상대성 원리는 프레임 S에서도 관찰자가 자신의 시계보다 느리게 달리는 것으로 프레임 S에서 시계 바늘을 측정할 것을 요구한다. 두 개의 시계가 어떻게 다른 시계보다 더 느리게 달릴 수 있는가는 "특수 상대성을 이해하는 핵심"이라는 중요한 질문이다. 기본적으로 이러한 명백한 모순은 필요한 관련 측정의 다른 설정을 올바르게 고려하지 않은 데서 비롯된다. 이러한 설정은 유일하게 명백한..
시공간 - Spacetime물리학에서 시공간은 공간의 3차원과 시간의 1차원을 하나의 4차원 다지관에 융합한 수학 모델이다. 스페이스타임 다이어그램은 서로 다른 관찰자가 사건이 발생하는 위치와 시기를 다르게 인식하는 이유와 같은 상대론적 효과를 시각화하는 데 사용될 수 있다. 20세기까지는 우주의 3차원 기하학(좌표, 거리, 방향의 공간적 표현)이 1차원 시간과는 무관하다고 추정되었다. 그러나 1905년 알버트 아인슈타인은 특수상대성이론을 발표하면서 다음 두가지를 기초로 했다.물리학 법칙은 모든 관성 시스템에서 불변성(즉, 동일)이다.진공에서 빛의 속도는 광원의 움직임에 관계없이 모든 관측자에게 동일하다.이 가설들을 함께 사용하는 논리적 결과는 시공간에서 독립적이라고 가정된 4차원(히트하이트)의 분리할 ..
전하 - Electric Charge전하란 전자기장에 놓였을 때 힘을 경험하게 하는 물질의 물리적 특성이다. 전하의 종류는 두 가지가 있다. 양과 음(양자와 전자가 각각 운반하는 물질) 마치 전하가 서로를 밀어내고 전하가 아닌 것이 서로를 끌어당긴다. 순전하가 없는 물체를 중성이라고 한다. 충전된 물질이 어떻게 상호작용하는지에 대한 초기 지식은 현재 고전적인 전자역학이라고 불리며, 양자효과를 고려할 필요가 없는 문제에 대해서는 여전히 정확하다. 전하는 보존된 재산이다. 격리된 시스템의 순 충전량, 양의 충전량에서 음의 충전량을 뺀 값, 변경할 수 없음. 전하가 아원자 입자에 의해 운반된다. 보통 물질에서는 음전하가 전자에 의해 운반되고, 양의 전하가 원자의 핵에 있는 양자에 의해 운반된다. 물질 한 조각..
페르미온 - Fermion입자물리학에서 페르미온(Permion)은 페르미-디락 통계를 따르는 입자로 일반적으로 절반의 홀수 정수 스핀 1/2, 3/2 등을 가지고 있다. 이 입자들은 Pauli 제외 원칙을 따른다. 페르미온은 모든 쿼크와 렙톤을 포함하며, 모든 바이론과 많은 원자 및 핵과 같은 홀수 숫자로 이루어진 모든 복합 입자를 포함한다. 페르미온은 보스-아인슈타인 통계에 따르는 보손과 다르다. 어떤 페르미온들은 전자와 같은 기본적인 입자들이고, 어떤 것들은 양성자와 같은 복합적인 입자들이다. 어떤 합리적인 상대론적 양자장 이론에서 스핀통계학적 정리에 따르면 정수 스핀을 가진 입자는 보손이고, 반정수 스핀을 가진 입자는 페르미온이다. 회전 특성 외에도 페르미온은 또 다른 특정 특성을 가지고 있다. 그..
물리적인 개체 - Physical object일반적인 용도에서 물리적 개체는 3차원 공간의 정의된 연속적 경계 내에 있는 물질의 집합이다. 경계는 재료의 특성에 의해 정의되고 식별되어야 한다. 그 경계는 시간이 지남에 따라 변할 수 있다. 경계는 대개 물체의 가시적 또는 유형적 표면이다. 물체 속의 물질은 하나의 물체로서 움직이도록 제한된다. 경계는 부착되지 않은 다른 물체에 비해 공간 내에서 이동할 수 있다. 물체의 경계는 다른 방식으로 시간에 따라 변형되고 변할 수도 있다. 물리학에서 물체는 식별할 수 있는 물질의 집합으로, 3차원 공간에서 식별할 수 있는 경계선에 의해 제약될 수 있고, 번역이나 회전에 의해 단위로서 움직일 수 있다. 또한 일반적인 용도에서, 물체는 동일한 물질의 집합으로 구성되도록..
중력파 - Gravitational wave중력파는 가속된 질량에 의해 생성되는 스페이스타임의 곡률의 교란으로 빛의 속도로 그들의 근원에서 바깥쪽으로 파동으로 전파된다. 그것들은 1905년 앙리 푸앵카레에 의해 제안되었고 이후 알버트 아인슈타인에 의해 그의 일반 상대성 이론에 기초하여 1916년에 예측되었다. 중력파는 전자기 방사선과 유사한 복사 에너지의 한 형태인 중력 방사선으로 에너지를 운반한다. 고전역학의 일부인 뉴턴의 만유인력의 법칙은 그 법칙이 물리적인 상호작용이 (무한한 속도로) 즉각적으로 전파된다는 가정 하에 전제되기 때문에, 고전물리학의 방법들이 상대성과 관련된 현상을 설명할 수 없는 방법 중 하나를 보여준다. 중력파 천문학은 중력파를 이용해 백색왜성, 중성자별, 블랙홀 등으로 구성된 이항..
방사 에너지 - Radiant energy물리학에서, 특히 방사선으로 측정되는 복사 에너지는 전자기와 중력 방사선의 에너지다. 에너지로서 SI 단위는 줄(J)이다. 복사 에너지의 양은 시간과 관련하여 복사 플럭스(또는 동력)를 통합하여 계산할 수 있다. Qe 기호는 문헌 전반에 걸쳐 복사 에너지("에너지"를 위한 "e"는 광도량과의 혼동을 피하기 위해 종종 사용된다. 방사선 측정 이외의 물리학 분야에서는 전자기 에너지를 E 또는 W를 사용하여 언급한다. 이 용어는 특히 전자기 방사선이 주변 환경으로 방출될 때 사용된다. 이 방사선은 사람의 눈에 보이거나 보이지 않을 수 있다. 용어 사용"방사능 에너지"라는 용어는 방사선 측정, 태양 에너지, 난방 및 조명 분야에서 가장 흔히 쓰이지만, 때로는 다른 분야(..
양자 알고리즘 - Quantum algorithm양자 계산에서 양자 알고리즘은 양자 계산의 현실적인 모델에서 실행되는 알고리즘으로, 가장 일반적으로 사용되는 모델은 계산의 양자 회로 모델이다. 고전(또는 비 퀀텀) 알고리즘은 명령의 유한 순서 또는 문제 해결을 위한 단계별 절차로, 각 단계 또는 명령이 클래식 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 마찬가지로 양자 알고리즘은 양자 컴퓨터에서 각각의 단계를 수행할 수 있는 단계별 절차다. 비록 모든 고전 알고리즘은 양자 컴퓨터에서도 수행될 수 있지만, 양자 알고리즘이라는 용어는 본질적으로 양자처럼 보이는 알고리즘에 사용되거나 양자 중첩이나 양자 얽힘과 같은 양자 계산의 필수적인 특징을 사용한다. 고전적인 컴퓨터를 사용한 불문율적인 문제들은 양자 컴퓨터를 사용한 불문율..
양자 암호화 - Quantum cryptography양자암호학은 양자역학적 특성을 이용하여 암호 작업를 수행하는 과학이다. 양자암호학의 가장 잘 알려진 예는 키 교환 문제에 대한 이론적으로 안전한 해결책을 제공하는 양자 키 분배다. 양자암호화의 장점은 고전적(즉, 비수량) 통신만으로 불가능하다고 입증되거나 추측되는 다양한 암호업무의 완료를 가능하게 한다는 데 있다. 예를 들어 양자 상태로 인코딩된 데이터를 복사할 수 없다. 암호화된 데이터를 읽으려고 하면 양자 상태가 바뀐다(노클론 정리). 이는 양자키 분포에서 도청을 감지하는 데 사용될 수 있다. 양자키분배양자암호법의 가장 잘 알려지고 개발된 응용은 양자키분배(QKD)로, 비록 이브가 앨리스 사이의 모든 통신을 엿들을 수 있다 하더라도, 제3자(Eve)..
백터공간 - Vector space벡터 공간은 벡터라고 하는 물체의 집합체로서, 함께 더하여 숫자로 증식할 수 있으며, 스칼라라고 한다. 스칼라는 종종 실제 숫자로 여겨지지만, 복잡한 숫자, 이성적인 숫자 또는 일반적으로 어떤 분야에 의해서 스칼라 곱셈이 있는 벡터 공간도 있다. 벡터 덧셈과 스칼라 곱셈의 연산은 § 정의에 아래에 열거된 공리라고 불리는 특정 요건을 충족해야 한다. 스칼라가 실제 또는 복잡한 숫자임을 명시하기 위해 실제 벡터 공간과 복잡한 벡터 공간이라는 용어가 자주 사용된다. 유클리드 벡터는 벡터 공간의 한 예다. 그것들은 힘과 같은 물리적인 양을 나타낸다. 어떤 두 개의 힘(동일한 유형의 힘)을 더하여 3분의 1을 산출할 수 있으며, 실제 승수에 의한 힘 벡터의 곱셈은 또 다른 힘 벡..
점입자 - Point particle점 입자(이상적인 입자 또는 점 같은 입자, 종종 철자된 점 같은 입자)는 물리학에 많이 사용되는 입자의 이상화다. 그것의 결정적인 특징은 공간 확장이 부족하다는 것이다. 0차원적이기 때문에 공간을 차지하지 않는다. 점 입자는 어떤 물체의 크기, 모양, 구조가 주어진 맥락에서 무관할 때마다 그 물체를 적절하게 표현하는 것이다. 예를 들어, 충분히 멀리 떨어진 곳에서, 어떤 유한한 크기의 물체는 점처럼 보이는 물체로 보이고 행동할 것이다. 점 입자는 물리학의 관점에서 움직이는 신체의 경우에도 언급될 수 있다. 중력 이론에서 물리학자들은 종종 점 질량을 논하는데, 이는 질량이 0이 아니고 다른 성질이나 구조가 없는 점 입자를 의미한다. 마찬가지로 전자기학에서도 물리학자들은..