Return to Video

질량보존의 법칙 - 토드 램지 (Todd Ramsey)

  • 0:07 - 0:09
    물질은 어디서 온 것일까요?
  • 0:09 - 0:10
    이 돌멩이?
  • 0:10 - 0:11
    저 젖소?
  • 0:11 - 0:12
    여러분의 심장?
  • 0:12 - 0:16
    물체 그 자체가 아니라
    뭐랄까, 그것의 구성요소 말이죠.
  • 0:16 - 0:19
    모든 것의 소재인 원자입니다.
  • 0:19 - 0:23
    이것을 알기 위해
    질량보존의 법칙을 살펴봅시다.
  • 0:23 - 0:26
    이 법칙은 물질과
    에너지가 넘나들 수 없는
  • 0:26 - 0:30
    경계로 정의된
    고립계를 말합니다.
  • 0:30 - 0:34
    이 체계안에는 질량,
    다른 말로 물질과 에너지가
  • 0:34 - 0:37
    생겨나지도 없어지지도
    않는다고 합니다.
  • 0:37 - 0:40
    우리가 아는 한 우주는
  • 0:40 - 0:42
    고립계입니다.
  • 0:42 - 0:46
    그것보다 먼저 보다 작고
    단순한 것을 살펴봅시다.
  • 0:46 - 0:49
    여기 탄소 원자 6개와 수소 원자 12개,
  • 0:49 - 0:52
    18개의 산소 원자가 있습니다.
  • 0:52 - 0:56
    에너지가 조금만 있으면
    분자들이 활발히 움직입니다.
  • 0:56 - 0:59
    이 원자들은 서로 결합하여
    친숙한 분자를 형성합니다.
  • 0:59 - 1:00
    물이 있고,
  • 1:00 - 1:02
    이산화탄소가 있습니다.
  • 1:02 - 1:04
    질량은 만들어내거나
    파괴할 수 없습니다.
  • 1:04 - 1:08
    가지고 있는 것이 다입니다.
    그럼 우린 어떻게 할까요?
  • 1:08 - 1:10
    그것은 스스로의 생각을 가지고 있군요.
  • 1:10 - 1:14
    각 6개의 이산화탄소와
    물이 형성됩니다.
  • 1:14 - 1:19
    에너지를 조금 투입하여
    뒤섞어서 단당류와
  • 1:19 - 1:21
    산소 기체를 만들 수 있습니다.
  • 1:21 - 1:27
    여기 원자들은 모두 탄소 6개, 수소 12개,
    산소18개로 되어 있습니다.
  • 1:27 - 1:31
    투입한 에너지는 원자들 사이의
    결합구조에 저장되어 있습니다.
  • 1:31 - 1:33
    단당류를 다시 물과
    이산화탄소로 분리하여
  • 1:33 - 1:37
    에너지를 재방출할 수 있습니다.
  • 1:37 - 1:40
    여전히 동일한 원자입니다.
  • 1:40 - 1:44
    원자 몇개를 빼고 좀 더
    폭발력있는 것을 해봅시다.
  • 1:44 - 1:49
    이건 보통 암소의 가스와
    관련된 메탄입니다.
  • 1:49 - 1:51
    로켓 연료로도 쓰이지요.
  • 1:51 - 1:54
    산소와 에너지를 조금 투입합니다.
  • 1:54 - 1:56
    성냥불 같은 것으로요.
  • 1:56 - 2:01
    이산화탄소와 물,
    더 많은 에너지를 내며 연소합니다.
  • 2:01 - 2:04
    메탄은 수소 네 개로 시작해서
  • 2:04 - 2:09
    마지막에도 두 개의 물 분자속에 여전히
    네 개의 수소가 남는 것에 주목하세요.
  • 2:09 - 2:14
    오늘의 하이라이트인 프로판과
    다른 연소 가스입니다.
  • 2:14 - 2:17
    산소를 넣고 불을 붙이면 펑하고,
  • 2:17 - 2:19
    물과 이산화탄소가 생깁니다.
  • 2:19 - 2:21
    이번엔 이산화탄소가 세 개 생깁니다.
  • 2:21 - 2:24
    프로판 분자는 세 개의
    탄소원자로 시작하니까요.
  • 2:24 - 2:27
    그것은 사라지지 않습니다.
  • 2:27 - 2:30
    이 작은 원자 모음으로
    다른 반응들도 볼 수 있습니다.
  • 2:30 - 2:34
    질량보존의 법칙은 언제나 통합니다.
  • 2:34 - 2:37
    화학 반응을 거친
    어떤 물질이나 에너지는
  • 2:37 - 2:40
    그대로 존재하고 반응이 완성돼도
    그대로 있습니다.
  • 2:40 - 2:43
    질량이 생성되거나 파괴되지 않는다면
  • 2:43 - 2:46
    애초에 원자는 어디에서 온 것일까요?
  • 2:46 - 2:49
    과거로 가서 한 번 봅시다.
  • 2:49 - 2:54
    더, 더, 더, 너무 많이 갔어요.
  • 2:54 - 2:55
    네, 거깁니다.
  • 2:55 - 2:56
    빅뱅입니다.
  • 2:56 - 3:00
    고에너지 입자로부터
    형성된 수소가 삼 분안에
  • 3:00 - 3:04
    우주의 탄생을 만들어 냅니다.
  • 3:04 - 3:08
    마침내 원자 덩어리가가 쌓여
    별이 생성됩니다.
  • 3:08 - 3:12
    별 안에서 핵반응이 일어나
    가벼운 원소들을 융합합니다.
  • 3:12 - 3:14
    수소나 헬륨같은 것이죠.
  • 3:14 - 3:18
    그래서 탄소나 산소 같은
    무거운 원소를 생성합니다.
  • 3:18 - 3:21
    그냥 보면 이 반응들이
    보존법칙을 깨는 것처럼 보입니다.
  • 3:21 - 3:26
    원래 없었던 엄청난 에너지를
    방출하는 것처럼 보이니까요.
  • 3:26 - 3:29
    아인슈타인의 유명한 방정식 덕분에
  • 3:29 - 3:32
    에너지는 질량과
    동일하다는 것을 압니다.
  • 3:32 - 3:35
    시초 원자의 총 질량은
  • 3:35 - 3:39
    결과물의 질량보다 살짝 많고
  • 3:39 - 3:44
    질량 손실분은 정확히 에너지 증가분과
    동일하다는 것이밝혀졌습니다.
  • 3:44 - 3:50
    별에서 빛, 열, 에너지 입자로
    방출되는 에너지죠.
  • 3:50 - 3:52
    마침내, 이 별은 초신성이 되어
  • 3:52 - 3:55
    원소를 우주 곳곳에 뿌립니다.
  • 3:55 - 3:58
    요약하면, 원소가 서로 모이고
    초신성에서 나온 원자들이
  • 3:58 - 4:00
    지구를 형성하고
  • 4:00 - 4:04
    46억년 후에 서로 모이게 되어
  • 4:04 - 4:07
    우리 고립계속에서
    각각의 역할을 하게 된 것이죠.
  • 4:07 - 4:12
    하지만 원자가 모여 여러분이 되고
  • 4:12 - 4:13
    암소가 되고
  • 4:13 - 4:15
    돌멩이가 된 이야기만큼
    흥미롭진 않습니다.
  • 4:15 - 4:17
    그래서 칼 세이건이 한
    유명한 말이 있죠,
  • 4:17 - 4:21
    "우리는 모두 별 가루로
    만들어져 있습니다."
Title:
질량보존의 법칙 - 토드 램지 (Todd Ramsey)
Description:

전체강의 보기: http://ed.ted.com/lessons/the-law-of-conservation-of-mass-todd-ramsey

가장 작은 원자에서부터 가장 거대한 별에 이르기까지 우주의 모든 것은 질량을 가지고 있습니다. 하지만 질량은 별의 탄생이나 죽음, 행성과 여러분의 존재를 통틀어 항상 일정하게 유지됩니다. 질량을 동일하게 유지하면서 어떻게 우주가 성장할 수 있는 것일까요? 토드 램지가 질량보존의 법칙을 통해 그 이야기를 설명해 줍니다.

강의: 토드 램지
애니메이션: 벡소/반야이

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:37

Korean subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.