단순하게 저 등식만을 보자면
질량은 에너지로 변환이 가능하고
에너지는 질량으로 변환이 가능하다는 말이잖아요?
전자(질량이 에너지로 변하는 것)은 수많은 사례로 이미 보여졌는데
에너지가 질량으로 변하는것도 실제로 가능한가요?
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생각해보니까 재미있겠는데요. 계산해 봅시다. 질량 1g이 얼마만큼의 에너지로 바뀌는지 알아보면 1g을 만드는데 얼마만큼의 에너지가 필요한지 알수 있겠죠? 에너지의 단위인 J=kg×m²/s² 이므로 빛의 속도도 초속 30만km에서 초속 3억m로 바꿔야겠죠. 질량은 0.001kg 이구요. 빛의 속도를 제곱하면 9×10^16 입니다. 여기에 질량을 곱하면 9×10^13 J 이라는 에너지량이 나오네요. 우리가 흔히 폭탄의 능력으로 생각하는 TNT의 에너지는 4,686 kJ/kg 정도라고 합니다. 그냥 계산하기 편하게 5,000 kJ/kg 이라고 해보죠. 9×10^13 J = 9×10^9 kJ 이므로 9000000000÷5000 = 180000 즉, TNT 180톤 정도의 에너지가 발생한다고 볼 수 있겠네요. 참고로 TNT 100톤의 위력을 볼 수 있는 영상이 있네요. http://cafe.daum.net/kanghwa68/Kiaa/256?q=tnt%20%C5%E6&re=1 암튼 질량 1g이 에너지로 변하면 TNT 180톤 이상의 위력이 나온다는 거군요. 그렇다면 반대로 거꾸로 할 수 있을까요? 이건 지구상에서는 실험이 불가능 할 것 같습니다. 왜냐하면 에너지야 얼마든지 만들 수 있지만 (짜르봄바 위력 57메가톤) 그 에너지를 완전히 가둬서 응집을 시켜야 하는데 (폭발해서 흩어지면 꽝~) 그럴만한 장소나 그릇이 없을 것 같네요. 설사 우주에서 실험을 한다해도 물질을 생성시킬만한 에너지 반응이 일어난다면 거의 작은 소행성 폭발 수준 일텐데 접근이나 관찰이 어렵거니와 멀리 떨어져 있다가 폭발이 끝나고 간다해도 그 내용물이 어떤 건지, 기존의 물질과 구별할 수 있는지 알 수 있으리라는 보장도 없구요. 한마디로 또다른 빅뱅이 일어나지 않는한 실제 관찰은 불가능 할 것으로 생각됩니다.
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우주 탄생 초기가 에너지가 질량으로 변한 사례라고 할 수 있습니다.
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생각해보니까 재미있겠는데요. 계산해 봅시다. 질량 1g이 얼마만큼의 에너지로 바뀌는지 알아보면 1g을 만드는데 얼마만큼의 에너지가 필요한지 알수 있겠죠? 에너지의 단위인 J=kg×m²/s² 이므로 빛의 속도도 초속 30만km에서 초속 3억m로 바꿔야겠죠. 질량은 0.001kg 이구요. 빛의 속도를 제곱하면 9×10^16 입니다. 여기에 질량을 곱하면 9×10^13 J 이라는 에너지량이 나오네요. 우리가 흔히 폭탄의 능력으로 생각하는 TNT의 에너지는 4,686 kJ/kg 정도라고 합니다. 그냥 계산하기 편하게 5,000 kJ/kg 이라고 해보죠. 9×10^13 J = 9×10^9 kJ 이므로 9000000000÷5000 = 180000 즉, TNT 180톤 정도의 에너지가 발생한다고 볼 수 있겠네요. 참고로 TNT 100톤의 위력을 볼 수 있는 영상이 있네요. http://cafe.daum.net/kanghwa68/Kiaa/256?q=tnt%20%C5%E6&re=1 암튼 질량 1g이 에너지로 변하면 TNT 180톤 이상의 위력이 나온다는 거군요. 그렇다면 반대로 거꾸로 할 수 있을까요? 이건 지구상에서는 실험이 불가능 할 것 같습니다. 왜냐하면 에너지야 얼마든지 만들 수 있지만 (짜르봄바 위력 57메가톤) 그 에너지를 완전히 가둬서 응집을 시켜야 하는데 (폭발해서 흩어지면 꽝~) 그럴만한 장소나 그릇이 없을 것 같네요. 설사 우주에서 실험을 한다해도 물질을 생성시킬만한 에너지 반응이 일어난다면 거의 작은 소행성 폭발 수준 일텐데 접근이나 관찰이 어렵거니와 멀리 떨어져 있다가 폭발이 끝나고 간다해도 그 내용물이 어떤 건지, 기존의 물질과 구별할 수 있는지 알 수 있으리라는 보장도 없구요. 한마디로 또다른 빅뱅이 일어나지 않는한 실제 관찰은 불가능 할 것으로 생각됩니다.
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