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19/12/21 15:49
한 학문의 본질에 대해 묻는 질문이라 이 질문에 제대로 답하려면 책 한권으로도 부족합니다만 최대한 쉽게 이야기해보겠습니다.
원자핵(중성자+양성자)과 그 주변의 전자의 수가 달라지게 되면 이 입자들 사이의 힘에 차이가 생기게 될 것입니다. (두 물체의 질량이 달라지면 두 물체사이의 중력이 달라지듯이 중성자, 양성자, 전자 수가 달라지게 되면 전자기력이나 핵력등이 달라집니다.) 힘이 달라지게 되면 전자가 안정적으로 운동할 수 있는 궤도가 달라지게 되는데 이것은 에너지가 달라짐을 의미합니다. (예를 들어 지구가 지금의 질량에서 변화가 생긴다면 태양 주위를 도는 궤도가 달라지게 될것입니다.) 양자역학에 의하면 전자가 원자 주변에서 안정적으로 운동할 수 있는 궤도는 불연속적입니다. 그 불연속적인 궤도들에서 전자가 움직이며 주변과 상호작용을 하게 되는데 (에너지를 방출, 흡수하는 것을 의미합니다.) 물질마다 이 궤도가 다르고, 즉 주변과 상호작용하는 정도가 달라지게 됩니다. 이것이 물질의 성질을 다르게 합니다.
19/12/21 15:52
거시적으로 존재하기 위해 가장 안정적인 상태의 결합체로 흔히 발견될 텐데(보통은 원자상태로는 불안정하기 때문에 분자상태로 존재), 이 때 본질적으로 중성자 양성자의 핵력이나, 전자기력이라든가...공유/수소/금속/이온 결합이라든지 같은 다양한 결합형태와 성질을 띄게 되는데 그러한 구조적 또는 결합력의 차이로 대부분 이해할 수 있을 듯 합니다.
19/12/21 16:18
좀더 물리학적으로 보자면 화학에너지는 정전기에서 나오는데 이게 결국 전자기력에서 나오는 에너지고 중력보다 10^35 정도 쎈지라..
사소한 차이가 사실은 굉장히 큰 차이죠.
19/12/21 21:56
근본적으로 물리학에서는 이 세상 모든 것을 척력과 인력의 힘의 표현으로 봅니다. 각 물질의 성질, 예를 들면 강도 같은건 각 원자들이 얼마나 강하게 결합되어 있는가, 색 같은건 빛과의 상호작용이 어떻게 되냐에 따라 결정되죠. 원자는 기본 블록이라고 보시면 됩니다. 그 블록들이 양성자, 중성자, 전자의 조합마다 성질이 다르고 그것이 쌓여 분자등을 이루죠. 본문 중 하나인 비중이라고 하면 질량과 부피에 따라 결정될텐데. 질량은 양성자와 중성자 갯수에서 차이가 날거고, 부피는 원자의 결합방식에 따라 결정될겁니다. 그 결합방식을 결정하는건 전자의 궤도등에 따라 결정되고요.
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