*박테리아 10⁻3m *세균 1µm=10⁻⁶ m *분자 1(nm=10⁻⁹m )*Atom 10-10m* *양성자 1fm=10⁻…
페이지 정보
본문
S* Atom **우리몸은소금 한알 *원자*전자 *우리몸의 원자수는 10^28승/ *양자콤퓨터 *과학 발전 역사
https://canadakorea.ca/bbs/board.php?bo_table=cki_science&wr_id=36&sfl=wr_subject&stx=2
====
science 과학
https://canadakorea.ca/bbs/board.php?bo_table=cki_science
====
In quantum physics, the smallest known objects are fundamental particles called quarks and leptons (such as electrons). These entities have no known parts or inner structure. Tests show they act like point-like dots with zero measurable physical
The electron has no measurable physical size and behaves as a dimensionless point particle
The radius of a proton is about 0.84 femtometers, which equals less than one quadrillionth of a meter.
AI Overview 중성자의 반지름은 약 0.8 펨토미터(fm, 10⁻¹⁵m)입니다. 지름으로 환산하면 약 1.6 fm으로, 양성자와 거의 비슷한 크기입니
====
인간이 맨눈으로 볼 수 있는 가장 작은 크기는 머리카락의 지름 정도, 약 0.1밀리미터다.
머리카락 전체는 아주 잘 보이지만 그건 길이 때문이고, 하루에도 수십개씩 빠지는 이 흔한 물체의 단면을 본 기억을 우리는 갖고 있지 않다. 그만큼 작기 때문이다.
각 면이 0.5밀리미터인 소금 결정 정도가 우리가 일상에서 실제로 보는 가장 작은 물체다.
====
세균의 크기
특징일반적인 크기: 대장균 같은 흔한 세균은 길이가 약 1~2 마이크로미터 정도입니다.
범위: 아주 작은 것은 0.2 마이크로미터, 큰 것은 10 마이크로미터에 이릅니다.거대 세균: 예외적으로 맨눈으로 볼 수 있는
거대 박테리아(Thiomargarita 등)는 크기가 밀리미터 단위(최대 9mm~2cm)에 달하기도 합니다.
바이러스와의 비교: 세균은 바이러스보다 약 100배에서 1,000배 더 큽니다
====
일반적인 분자의 크기는 대략 0.1~1 나노미터(nm, 10억 분의 1 미터) 정도입니다.분자의 크기는 종류와 구성 원자에 따라 매우 다양합니다.주요 분자 및 입자의 크기물 분자(H₂O): 지름이 약 0.2 나노미터(0.19~0.2 nm)로 매우 작은 편입니다.기본 원자 반지름: 대략 0.03~0.3 나노미터(30~300 pm) 범위를 가집니다.고분자(단백질, DNA 등): 수천 개 이상의 원자가 결합하여 크기가 상대적으로 매우 큽니다
====
====
*Atom 10-10m * Atomic Nucleus 지름은 1.6x10-15 m [15 fm] *전자 10^(-17)m 쿼크 *Planck10⁻³⁵m
*Atom 원자의크기 10-10m **원자핵 Atomic Nucleus 의지름은 1.6x 10-15 m=1.6- 15 fm
전자 원자를 잠실종합운동장 크기라고 한다면, 원자핵은 그 가운데에 놓인 축구공만 하고 전자는 경기장 둘레에 붙어 있는 개미만 한 크기라고 할 수 있다.
====
원자핵(原子核, atomic nucleus)은 원자 중심의 핵자(양성자와 중성자)와 중간자로 이루어진 작고 밀도가 높은 부분을 말한다.
지름은 (수소의 양성자 핵 크기인) 1.6 fm(10-15 m)
====
원자핵 https://namu.wiki/w/%EC%9B%90%EC%9E%90%ED%95%B5
전자 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EC%9E%90
미시 세계의 주요 크기 척도원자(Atom): 약 10⁻¹⁰m (0.1 나노미터) 크기로,
수소 원자 등 일반적인 원자의 지름입니다
원자핵과 양성자(Proton): 약 10⁻¹⁵m (1 펨토미터/페르미)로, 양성자의 반지름은 약 0.84 fm입니다
플랑크 길이(Planck length): 약 10⁻³⁵m로,
====
우주에서 정의할 수 있는 이론상 가장 작은 물리적 길이의 단위이며 양자 중력 영역의 한계로 불립니다.즉, 양자는 물질의 크기라기보다는 원자, 전자,
쿼크 (~ 10⁻¹⁰m ~ 10⁻¹⁵m) 같은 아주 작은 미시 세계에서 에너지가
띄엄띄엄 나뉘어 교환되는 현상과 단위를 설명하는 개념입니다.혹시 양자컴퓨터, 퀀텀닷(양자점), 혹은 플랑크 상수 등 특정 개념
미시 세계의 주요 크기 척도원자(Atom): 약 10⁻¹⁰m (0.1 나노미터) 크기로, 수소 원자 등 일반적인 원자의 지름입니다
====
.원자핵과 양성자(Proton): 약 10⁻¹⁵m (1 펨토미터/페르미)로, 양성자의 반지름은 약 0.84 fm입니다.
플랑크 길이(Planck length): 약 10⁻³⁵m로, 우주에서 정의할 수 있는 이론상 가장 작은 물리적 길이의 단위이며
====
양자 중력 영역의 한계로 불립니다.즉, 양자는 물질의 크기라기보다는 원자, 전자,
쿼크 (~ 10⁻¹⁰m ~ 10⁻¹⁵m) 같은 아주 작은 미시 세계에서 에너지가 띄엄띄엄 나뉘어 교환되는 현상과 단위를 설명하는 개념입니다.혹시 양자컴퓨터, 퀀텀닷(양자점), 혹은 플랑크 상수 등 특정 개념
====
전자 실제로 비교를 하면..어차피 엄청 작은양끼리의 비교라 별로 와닿지 않을 수도 ...전자의 반지름(classical electron radius) 값은 약 2.8 × 10 − 15 m …
전자는 크기가 없는 점 입자로 간주한다. 전자의 전하 것은 아니다
=====
원자핵이 서울광장 축구공이면, 전자는 수원의 먼지
====
현미경 렌즈 아래 적혈구나 백혈구, 대장균, 미세먼지 같은 미세하고도 놀라운 세계가 우리 눈앞에 실체를 드러냈다.
그렇게 우리는 비로소 눈으로는 보이지 않는 것들이 세상에 존재한다는 것을 알게 됐고, 아주 작은 것들도 단일한 점이 아니라 복잡한 구조라는 사실을 깨닫게 됐다.
하지만 렌즈를 사용하는 광학현미경으로 볼 수 있는 것은 대략 여기까지다.
====
우리가 보는 빛, 즉 가시광선의 파장은 0.3에서 0.7 마이크로미터-마이크로미터는 1밀리미터의 1000분의 1
즉 100만분의 1미터-이기 때문에 이보다 더 작은 물체는 잘 볼 수 없다
. 이를테면 센티미터 단위의 눈금만 있는 자로 밀리미터를 제대로 잴 수 없는 것과 비슷한 상황이다. 하지만 우리는 ‘늘 그랬듯이 답을 찾았다’.
====
빛보다 파장이 짧은 전자파를 쓰는 것, 즉 조밀한 눈금이 있는 자를 만들어 내는 것이 바로 그 답이었다.
그래서 1930년대에 들어 전자현미경이 만들어졌다.
인간이 이런 걸 만든단 말이야 하고 놀라기는 이르다. 이보다 훨씬 작은, 2나노미터밖에 되지 않는 물체도 만들어서 사용하고 있다.
컴퓨터의 마이크로프로세서에 들어가는 트랜지스터 게이트가 그것인데 대략 디엔에이(DNA)와 비슷한 정도의 크기니 그야말로 무진장 작다.
나노미터 바로 아래에는
10분의 1인 옹스트롬이란 단위가 끼어 있고,
나노미터의 1000분의 1, 즉 1조분의 1미터는 피코미터라고 부른다.
이 피코미터와 함께 우리는 분자 크기로 들어선다.
예를 들어 수소 원자 두 개와 산소 원자 하나로 이루어진 물 분자의 크기는 2.8옹스트롬 혹은 280피코미터다.
대략 여기까지가 전자현미경으로 볼 수 있는 한계고,
그 한계를 넘어서면 바로 원자의 세계가 펼쳐진다. 원자의 크기는 각양각색이지만 원자핵에
전자 하나가 돌고 있는 가장 단순하고 작은
====
수소 원자의 크기는 25피코미터, 즉 400억분의 1미터다. 이 원자의 직경을 1미터라고 가정하면 진짜 1미터는 400억미터, 즉 4000만킬로미터이고 이는 지구에서 태양까지의 4분의 1이 넘는 거리다.
====
이 구조를 이루는 요소들의 크기는 어느 정도일까. 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있는데 그 지름은 10펜토미터이다. 펜토미터는, 이제 우리가 익숙해진 대로 피코미터의 또 1000분의 1,
즉 1미터의 1000조분의 1미터다. 그러니 10펜토미터인 원자핵의 크기는 100조분의 1미터인 셈. 우리 세상에 한번 더 대입해 보면 원자핵을 1미터로 잡으면 실제 1미터는 100조미터, 즉 1000억킬로미터가 된다. 지구에서 태양까지 거리의 700배쯤이니 명왕성을 넘어 카이퍼벨트를 꿰뚫고 나간다.
====
이 원자핵 주변에 존재하며 원자를 완성하는 전자의 크기는 아직 명확하지 않다. 다만 월드북 백과사전에 따르면 양성자의 1000분의 1이라고 하는데, 이게 맞다면 그 지름은 1아토미터, 즉 1미터의 100경분의 1, 아까처럼 거리를 생각해 보면 우리의 1미터는 100광년에 달한다.
====
조금 다른 관점에서 원자 속의 핵과 전자의 크기 관계와 거리를 이해하려면 이렇게 생각하면 된다. 원자핵이 축구공이라고 가정하고 서울 시청 앞 광장 한가운데 놔 두자. 그러면 전자는 수원쯤에 떠다니는 먼지 한 알이다. 그리고 시청부터 수원까지를 반지름으로 하는 이 지역은 축구공과 먼지 한 알이 차지하는 공간을 제외하면 텅 비어 있다. 그래서 원자의 대부분은 허공이다.
====
여하튼 이 정도면 충분히 작지 않을까? 천만에. 너무 작고 가벼워 모든 물체를 그냥 통과해 버리는 뉴트리노, 즉 중성미자의 지름은 1욕토미터, 아토미터의 100만분의 1이다. 그래서 우리의 1미터는 이 녀석에게는 1억광년, 즉 우리 은하가 속해 있고 수만개의 은하를 거느린 처녀자리 초은하단의 지름과 맞먹는다.
이제 뉴트리노를 넘은 우리는 우주에서 가장 작은 것에 가까워졌다. 바로 초끈이다. 초끈이론에 따르면 우주의 모든 물질과 에너지는 아주 작은 이 끈의 진동으로 생겨난다. 수학적으로 유추한 것이지만 실제로 있다면 이 녀석의 크기는 욕토미터보다 0이 11개 더 붙는, 그래서 길이 자체가 물리적 의미가 없어진다는 플랑크 길이와 비슷하다. 만약 이 초끈을 1미터로 생각한다면… 이제 그만두자. 그저 우리가 아는 우주 전체의 크기보다 훨씬 더 커진다는 정도만.
====
이런 작은 세계는 그저 크기만 작은 세계는 아니다. 원자부터 그 이하의 작은 세상은
양자역학이라는, 우리 인간이 생활하는 영역에서는 드러나지 않는 기괴한 물리법칙에 지배받는다. 그래서 흔히 상상하는 것과 달리 전자는 태양을 공전하는 지구처럼 원자핵을 빙글빙글 돌지 않는다. 그 위치와 크기를 확인하려 할 때마다 전자는 매번 다른 곳에 다른 크기로 나타나는 도깨비 같은 존재다.
====
반면 거대한 세상에서 지구가 태양을 돌고 또 은하들이 서로 모이는 현상은 중력법칙, 즉 아인슈타인의 일반상대성이론에 의해 해석된다. 거기에는 제 맘대로 움직여 다니는 전자와 소립자는 없는 대신 구부러진 시공간이 있고, 그래서 아빠보다 일찍 늙어버리는 딸이 산다. 물리학자들은 이 두 세계를 다스리는 법칙, 양자역학과 상대성이론을 합쳐 우주 전체를 해석하는 대통합 이론을 만들고 싶어하지만 쉽지 않다. 언제나 그랬듯이 이것도 과연 답을 찾을까? 그랬으면 좋겠다.
지난 편부터 이렇게 살펴본 것처럼 별의 세상과 티끌의 세상은 많이 다르다. 크기 자체부터 적용되는 물리법칙까지 서로 아주 떨어진 세상이다. 하지만 아주 근본적인 공통점이 하나 있다. 은하에서부터 극미의 입자에 이르기까지 우주를 이루는 모든 것은, 멀리서 보면 단일한 점 같지만 실은 복잡한 구조라는 사실이다. 그래서 거리와 크기는 같은 것의 다른 이름일 뿐이다.
=====
세계를 채운 허공의 역설
나아가 이 ‘구조’의 관점을 통해 또 하나의 중요한 공통점을 발견할 수 있다. 별과 별, 은하와 은하, 은하단과 은하단 사이에 별, 은하, 은하단 자체와 비교도 할 수 없는 거대한 빈 공간이 존재하듯이 원자 아래의 세상에도 빈 공간들이 실은 대부분의 영역을 차지한다는 점이다. 그래서 우주 속 대부분의 지역은 물질이 아닌 허공이, 역설적인 표현이지만, ‘채우고’ 있는 것이다.
여기까지 알게 되는 데 우리의 머나먼 조상이 이 지구에 생겨나고 35억년이라는 장구한 시간이 걸렸다. 이제 앞으로의 35억년 동안 우리는 무엇을 보고 알고 깨닫게 될까. 알 수 없다. 하지만 그런 세상을 상상하는 것만으로, 그리고 그 상상을 한 걸음씩 확인해 나갈 수 있는 과학이라는 멋진 도구를 가진 것만으로, 우리는 이미 그곳을 향해 가고 있다.
파토 원종우 <태양계 연대기> 저자·팟캐스트 <과학하고 앉아있네> 진행
=====
위키백과, 우리 모두의 백과사전.
헬륨 원자의 원자핵
원자핵(原子核, atomic nucleus)은 원자 중심의 핵자(양성자와 중성자)와 중간자로 이루어진 작고 밀도가 높은 부분을 말한다.
지름은 (수소의 양성자 핵 크기인) 1.6 fm(10-15 m)
(우라늄 등의 무거운 핵의) 15 fm 정도이다.
이 크기는 원자 전체 크기의 23,000 분의 1(우라늄)에서 145,000 분의 1(수소)에 해당한다. 원자 질량의 대부분은 핵자를 이루는 양성자와 중성자의 질량이며,
원자핵 주위를 도는 전자의 질량은 아주 일부만을 차지한다.
원자핵의 바깥쪽에 있는 전자의 질량은 양성자 질량의 약 이므로 원자의 질량은 대부분 원자핵의 질량, 즉 양성자의 수와 중성자의 수에 해당하는 질량의 합계라고 할 수 있다.
원자 중에는 양성자의 수는 같으나 중성자의 수가 다른 원자핵을 갖는 동위 원소가 존재하며, 그 존재 비율은 장소나 물질의 종류에 관계없이 거의 일정한 비율로 존재한다.
===
원자 1개의 질량은 매우 작아서 보통 실험실에서 쓰이는 그램 단위의 질량을 차지하는 원자나 분자의 수는 1023∼1025개의 집단으로 되어 있다. 따라서 원자 1개의 정확한 질량을 이용하여 물질의 연구를 진행하는 것은 비실용적이다.
따라서 화학적 연구는 원자 1개의 질량보다는 원자 사이의 질량의 비율을 이용하는 것이 편리하기 때문에 기준이 되는 원자로서 탄소 원자의 동위 원소 중에서 질량수가 12인 것, 즉 12C를 국제적으로 12로 정하고, 이 기준 값과 비교한 모든 원자의 상대적 질량을 구하여 원소의 원자량으로 정하고 있다.
===
원자량의 기준이 되는 1원자 질량 단위(amu= atomic mass unit의 약자)는 탄소의 동위 원소인 12C의 원자 1개의 질량의 1/12로서, 실제로는 1.6605655×10-24g이다. 따라서 어떤 원소의 원자량이란 이 질량을 1로 할 때 값이다
====
===
양성자 1 fm는 10⁻¹⁵m)
기호: 소문자로 mm 또는 ㎜로 씁니다.다른 단위와의 관계:1cm: 10mm입니다. (1mm는 0.1cm)1m: 1,000mm입니다.쓰임: 자의 가장 작은 눈금 하나가 보통 1mm이며, 아주 짧은 길이나 작은 물건의 크기를 켬에 주로 사용합니다.변환하고 싶은 다른 길이 단위가 있거나 궁금한 점이 있으면 말씀해 주세요.Wikipedia밀리미터 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전기호 ㎜ 또는 mm)(, 기호: mm)는 SI 단위계의 길이의 단위로, 1/1,000미터다.
µm)는 미터(m)의 백만분의 일을 나타내는 길이의 단위입
AI Overview 마이크로미터(micrometre, 기호: µm)는 미터(m)의 백만분의 일을 나타내는 길이의 단위입니다.크기 및 환산1 µm = 10⁻⁶ m (0.000001 m)1 mm = 1,000 µm (0.001 mm = 1 µm)미크론(micron, µ)이라는
나노미터의 크기수치: 10⁻⁹m (0.000000001미터)비교: 사람 머리카락 굵기의 약 10만분의 1 크기이며, 대략 원자 3~4개를 나란히 줄 세운 길입니다.어원: 고대 그리스어로 '난쟁이'를 뜻하는 '나노스(nanos)'에서 유래했습니다.주요 활용 분야 (반도체)초미세 공정: 반도체 칩 내부의 회로 선폭(간격)을 측정하는 데 주로 쓰입니다.성능과 효율: 회로의 나노미터 숫자가 작아질수록 좁은 공간에 더 많은 소자를 넣을 수 있어 성능과 전력 효율이 좋아집니다.
현재 반도체 업계는 3나노 이하의 초미세 공정 경쟁을 이어가고 있습니다.나노미터와 비교되는 다른 미세 단위(마이크로미터 등)나 반도체 미세 공정에 대해 더 알고 싶은 부분이 있으신가요?Wikipedia나노미터 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전나노미터(영국 영어: nanometre , 미국 영어: nanometer , 단위: nm)는 미터의 십억분의...나무위키나노 - 나무위키:대문Jul 7, 2026 —
1 나노미터(nm)는 10억분의 1 미터로, 대략 원자 3~4개를 줄세운 길이와 같다. '나노'(nano)라...Show all
=====
양성자 크기의 특징
반지름 크기: 약 0.84~0.88 fm (1 fm는 10⁻¹⁵m) 사이로 측정됩니다.
*Atom 원자의크기 10-10m **원자핵 Atomic Nucleus 의지름은 1.6x10-15 m=1.6- 15 fm **전자 electron
https://canadakorea.ca/bbs/board.php?bo_table=cki_particle&wr_id=18&sst=wr_hit&sod=asc&sop=and&page=2
https://canadakorea.ca/bbs/board.php?bo_table=cki_science&wr_id=36&sfl=wr_subject&stx=2
====
science 과학
https://canadakorea.ca/bbs/board.php?bo_table=cki_science
====
In quantum physics, the smallest known objects are fundamental particles called quarks and leptons (such as electrons). These entities have no known parts or inner structure. Tests show they act like point-like dots with zero measurable physical
The electron has no measurable physical size and behaves as a dimensionless point particle
The radius of a proton is about 0.84 femtometers, which equals less than one quadrillionth of a meter.
AI Overview 중성자의 반지름은 약 0.8 펨토미터(fm, 10⁻¹⁵m)입니다. 지름으로 환산하면 약 1.6 fm으로, 양성자와 거의 비슷한 크기입니
====
인간이 맨눈으로 볼 수 있는 가장 작은 크기는 머리카락의 지름 정도, 약 0.1밀리미터다.
머리카락 전체는 아주 잘 보이지만 그건 길이 때문이고, 하루에도 수십개씩 빠지는 이 흔한 물체의 단면을 본 기억을 우리는 갖고 있지 않다. 그만큼 작기 때문이다.
각 면이 0.5밀리미터인 소금 결정 정도가 우리가 일상에서 실제로 보는 가장 작은 물체다.
====
세균의 크기
특징일반적인 크기: 대장균 같은 흔한 세균은 길이가 약 1~2 마이크로미터 정도입니다.
범위: 아주 작은 것은 0.2 마이크로미터, 큰 것은 10 마이크로미터에 이릅니다.거대 세균: 예외적으로 맨눈으로 볼 수 있는
거대 박테리아(Thiomargarita 등)는 크기가 밀리미터 단위(최대 9mm~2cm)에 달하기도 합니다.
바이러스와의 비교: 세균은 바이러스보다 약 100배에서 1,000배 더 큽니다
====
일반적인 분자의 크기는 대략 0.1~1 나노미터(nm, 10억 분의 1 미터) 정도입니다.분자의 크기는 종류와 구성 원자에 따라 매우 다양합니다.주요 분자 및 입자의 크기물 분자(H₂O): 지름이 약 0.2 나노미터(0.19~0.2 nm)로 매우 작은 편입니다.기본 원자 반지름: 대략 0.03~0.3 나노미터(30~300 pm) 범위를 가집니다.고분자(단백질, DNA 등): 수천 개 이상의 원자가 결합하여 크기가 상대적으로 매우 큽니다
====
====
*Atom 10-10m * Atomic Nucleus 지름은 1.6x10-15 m [15 fm] *전자 10^(-17)m 쿼크 *Planck10⁻³⁵m
*Atom 원자의크기 10-10m **원자핵 Atomic Nucleus 의지름은 1.6x 10-15 m=1.6- 15 fm
전자 원자를 잠실종합운동장 크기라고 한다면, 원자핵은 그 가운데에 놓인 축구공만 하고 전자는 경기장 둘레에 붙어 있는 개미만 한 크기라고 할 수 있다.
====
원자핵(原子核, atomic nucleus)은 원자 중심의 핵자(양성자와 중성자)와 중간자로 이루어진 작고 밀도가 높은 부분을 말한다.
지름은 (수소의 양성자 핵 크기인) 1.6 fm(10-15 m)
====
원자핵 https://namu.wiki/w/%EC%9B%90%EC%9E%90%ED%95%B5
전자 https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EC%9E%90
미시 세계의 주요 크기 척도원자(Atom): 약 10⁻¹⁰m (0.1 나노미터) 크기로,
수소 원자 등 일반적인 원자의 지름입니다
원자핵과 양성자(Proton): 약 10⁻¹⁵m (1 펨토미터/페르미)로, 양성자의 반지름은 약 0.84 fm입니다
플랑크 길이(Planck length): 약 10⁻³⁵m로,
====
우주에서 정의할 수 있는 이론상 가장 작은 물리적 길이의 단위이며 양자 중력 영역의 한계로 불립니다.즉, 양자는 물질의 크기라기보다는 원자, 전자,
쿼크 (~ 10⁻¹⁰m ~ 10⁻¹⁵m) 같은 아주 작은 미시 세계에서 에너지가
띄엄띄엄 나뉘어 교환되는 현상과 단위를 설명하는 개념입니다.혹시 양자컴퓨터, 퀀텀닷(양자점), 혹은 플랑크 상수 등 특정 개념
미시 세계의 주요 크기 척도원자(Atom): 약 10⁻¹⁰m (0.1 나노미터) 크기로, 수소 원자 등 일반적인 원자의 지름입니다
====
.원자핵과 양성자(Proton): 약 10⁻¹⁵m (1 펨토미터/페르미)로, 양성자의 반지름은 약 0.84 fm입니다.
플랑크 길이(Planck length): 약 10⁻³⁵m로, 우주에서 정의할 수 있는 이론상 가장 작은 물리적 길이의 단위이며
====
양자 중력 영역의 한계로 불립니다.즉, 양자는 물질의 크기라기보다는 원자, 전자,
쿼크 (~ 10⁻¹⁰m ~ 10⁻¹⁵m) 같은 아주 작은 미시 세계에서 에너지가 띄엄띄엄 나뉘어 교환되는 현상과 단위를 설명하는 개념입니다.혹시 양자컴퓨터, 퀀텀닷(양자점), 혹은 플랑크 상수 등 특정 개념
====
전자 실제로 비교를 하면..어차피 엄청 작은양끼리의 비교라 별로 와닿지 않을 수도 ...전자의 반지름(classical electron radius) 값은 약 2.8 × 10 − 15 m …
전자는 크기가 없는 점 입자로 간주한다. 전자의 전하 것은 아니다
=====
원자핵이 서울광장 축구공이면, 전자는 수원의 먼지
====
현미경 렌즈 아래 적혈구나 백혈구, 대장균, 미세먼지 같은 미세하고도 놀라운 세계가 우리 눈앞에 실체를 드러냈다.
그렇게 우리는 비로소 눈으로는 보이지 않는 것들이 세상에 존재한다는 것을 알게 됐고, 아주 작은 것들도 단일한 점이 아니라 복잡한 구조라는 사실을 깨닫게 됐다.
하지만 렌즈를 사용하는 광학현미경으로 볼 수 있는 것은 대략 여기까지다.
====
우리가 보는 빛, 즉 가시광선의 파장은 0.3에서 0.7 마이크로미터-마이크로미터는 1밀리미터의 1000분의 1
즉 100만분의 1미터-이기 때문에 이보다 더 작은 물체는 잘 볼 수 없다
. 이를테면 센티미터 단위의 눈금만 있는 자로 밀리미터를 제대로 잴 수 없는 것과 비슷한 상황이다. 하지만 우리는 ‘늘 그랬듯이 답을 찾았다’.
====
빛보다 파장이 짧은 전자파를 쓰는 것, 즉 조밀한 눈금이 있는 자를 만들어 내는 것이 바로 그 답이었다.
그래서 1930년대에 들어 전자현미경이 만들어졌다.
인간이 이런 걸 만든단 말이야 하고 놀라기는 이르다. 이보다 훨씬 작은, 2나노미터밖에 되지 않는 물체도 만들어서 사용하고 있다.
컴퓨터의 마이크로프로세서에 들어가는 트랜지스터 게이트가 그것인데 대략 디엔에이(DNA)와 비슷한 정도의 크기니 그야말로 무진장 작다.
나노미터 바로 아래에는
10분의 1인 옹스트롬이란 단위가 끼어 있고,
나노미터의 1000분의 1, 즉 1조분의 1미터는 피코미터라고 부른다.
이 피코미터와 함께 우리는 분자 크기로 들어선다.
예를 들어 수소 원자 두 개와 산소 원자 하나로 이루어진 물 분자의 크기는 2.8옹스트롬 혹은 280피코미터다.
대략 여기까지가 전자현미경으로 볼 수 있는 한계고,
그 한계를 넘어서면 바로 원자의 세계가 펼쳐진다. 원자의 크기는 각양각색이지만 원자핵에
전자 하나가 돌고 있는 가장 단순하고 작은
====
수소 원자의 크기는 25피코미터, 즉 400억분의 1미터다. 이 원자의 직경을 1미터라고 가정하면 진짜 1미터는 400억미터, 즉 4000만킬로미터이고 이는 지구에서 태양까지의 4분의 1이 넘는 거리다.
====
이 구조를 이루는 요소들의 크기는 어느 정도일까. 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있는데 그 지름은 10펜토미터이다. 펜토미터는, 이제 우리가 익숙해진 대로 피코미터의 또 1000분의 1,
즉 1미터의 1000조분의 1미터다. 그러니 10펜토미터인 원자핵의 크기는 100조분의 1미터인 셈. 우리 세상에 한번 더 대입해 보면 원자핵을 1미터로 잡으면 실제 1미터는 100조미터, 즉 1000억킬로미터가 된다. 지구에서 태양까지 거리의 700배쯤이니 명왕성을 넘어 카이퍼벨트를 꿰뚫고 나간다.
====
이 원자핵 주변에 존재하며 원자를 완성하는 전자의 크기는 아직 명확하지 않다. 다만 월드북 백과사전에 따르면 양성자의 1000분의 1이라고 하는데, 이게 맞다면 그 지름은 1아토미터, 즉 1미터의 100경분의 1, 아까처럼 거리를 생각해 보면 우리의 1미터는 100광년에 달한다.
====
조금 다른 관점에서 원자 속의 핵과 전자의 크기 관계와 거리를 이해하려면 이렇게 생각하면 된다. 원자핵이 축구공이라고 가정하고 서울 시청 앞 광장 한가운데 놔 두자. 그러면 전자는 수원쯤에 떠다니는 먼지 한 알이다. 그리고 시청부터 수원까지를 반지름으로 하는 이 지역은 축구공과 먼지 한 알이 차지하는 공간을 제외하면 텅 비어 있다. 그래서 원자의 대부분은 허공이다.
====
여하튼 이 정도면 충분히 작지 않을까? 천만에. 너무 작고 가벼워 모든 물체를 그냥 통과해 버리는 뉴트리노, 즉 중성미자의 지름은 1욕토미터, 아토미터의 100만분의 1이다. 그래서 우리의 1미터는 이 녀석에게는 1억광년, 즉 우리 은하가 속해 있고 수만개의 은하를 거느린 처녀자리 초은하단의 지름과 맞먹는다.
이제 뉴트리노를 넘은 우리는 우주에서 가장 작은 것에 가까워졌다. 바로 초끈이다. 초끈이론에 따르면 우주의 모든 물질과 에너지는 아주 작은 이 끈의 진동으로 생겨난다. 수학적으로 유추한 것이지만 실제로 있다면 이 녀석의 크기는 욕토미터보다 0이 11개 더 붙는, 그래서 길이 자체가 물리적 의미가 없어진다는 플랑크 길이와 비슷하다. 만약 이 초끈을 1미터로 생각한다면… 이제 그만두자. 그저 우리가 아는 우주 전체의 크기보다 훨씬 더 커진다는 정도만.
====
이런 작은 세계는 그저 크기만 작은 세계는 아니다. 원자부터 그 이하의 작은 세상은
양자역학이라는, 우리 인간이 생활하는 영역에서는 드러나지 않는 기괴한 물리법칙에 지배받는다. 그래서 흔히 상상하는 것과 달리 전자는 태양을 공전하는 지구처럼 원자핵을 빙글빙글 돌지 않는다. 그 위치와 크기를 확인하려 할 때마다 전자는 매번 다른 곳에 다른 크기로 나타나는 도깨비 같은 존재다.
====
반면 거대한 세상에서 지구가 태양을 돌고 또 은하들이 서로 모이는 현상은 중력법칙, 즉 아인슈타인의 일반상대성이론에 의해 해석된다. 거기에는 제 맘대로 움직여 다니는 전자와 소립자는 없는 대신 구부러진 시공간이 있고, 그래서 아빠보다 일찍 늙어버리는 딸이 산다. 물리학자들은 이 두 세계를 다스리는 법칙, 양자역학과 상대성이론을 합쳐 우주 전체를 해석하는 대통합 이론을 만들고 싶어하지만 쉽지 않다. 언제나 그랬듯이 이것도 과연 답을 찾을까? 그랬으면 좋겠다.
지난 편부터 이렇게 살펴본 것처럼 별의 세상과 티끌의 세상은 많이 다르다. 크기 자체부터 적용되는 물리법칙까지 서로 아주 떨어진 세상이다. 하지만 아주 근본적인 공통점이 하나 있다. 은하에서부터 극미의 입자에 이르기까지 우주를 이루는 모든 것은, 멀리서 보면 단일한 점 같지만 실은 복잡한 구조라는 사실이다. 그래서 거리와 크기는 같은 것의 다른 이름일 뿐이다.
=====
세계를 채운 허공의 역설
나아가 이 ‘구조’의 관점을 통해 또 하나의 중요한 공통점을 발견할 수 있다. 별과 별, 은하와 은하, 은하단과 은하단 사이에 별, 은하, 은하단 자체와 비교도 할 수 없는 거대한 빈 공간이 존재하듯이 원자 아래의 세상에도 빈 공간들이 실은 대부분의 영역을 차지한다는 점이다. 그래서 우주 속 대부분의 지역은 물질이 아닌 허공이, 역설적인 표현이지만, ‘채우고’ 있는 것이다.
여기까지 알게 되는 데 우리의 머나먼 조상이 이 지구에 생겨나고 35억년이라는 장구한 시간이 걸렸다. 이제 앞으로의 35억년 동안 우리는 무엇을 보고 알고 깨닫게 될까. 알 수 없다. 하지만 그런 세상을 상상하는 것만으로, 그리고 그 상상을 한 걸음씩 확인해 나갈 수 있는 과학이라는 멋진 도구를 가진 것만으로, 우리는 이미 그곳을 향해 가고 있다.
파토 원종우 <태양계 연대기> 저자·팟캐스트 <과학하고 앉아있네> 진행
=====
위키백과, 우리 모두의 백과사전.
헬륨 원자의 원자핵
원자핵(原子核, atomic nucleus)은 원자 중심의 핵자(양성자와 중성자)와 중간자로 이루어진 작고 밀도가 높은 부분을 말한다.
지름은 (수소의 양성자 핵 크기인) 1.6 fm(10-15 m)
(우라늄 등의 무거운 핵의) 15 fm 정도이다.
이 크기는 원자 전체 크기의 23,000 분의 1(우라늄)에서 145,000 분의 1(수소)에 해당한다. 원자 질량의 대부분은 핵자를 이루는 양성자와 중성자의 질량이며,
원자핵 주위를 도는 전자의 질량은 아주 일부만을 차지한다.
원자핵의 바깥쪽에 있는 전자의 질량은 양성자 질량의 약 이므로 원자의 질량은 대부분 원자핵의 질량, 즉 양성자의 수와 중성자의 수에 해당하는 질량의 합계라고 할 수 있다.
원자 중에는 양성자의 수는 같으나 중성자의 수가 다른 원자핵을 갖는 동위 원소가 존재하며, 그 존재 비율은 장소나 물질의 종류에 관계없이 거의 일정한 비율로 존재한다.
===
원자 1개의 질량은 매우 작아서 보통 실험실에서 쓰이는 그램 단위의 질량을 차지하는 원자나 분자의 수는 1023∼1025개의 집단으로 되어 있다. 따라서 원자 1개의 정확한 질량을 이용하여 물질의 연구를 진행하는 것은 비실용적이다.
따라서 화학적 연구는 원자 1개의 질량보다는 원자 사이의 질량의 비율을 이용하는 것이 편리하기 때문에 기준이 되는 원자로서 탄소 원자의 동위 원소 중에서 질량수가 12인 것, 즉 12C를 국제적으로 12로 정하고, 이 기준 값과 비교한 모든 원자의 상대적 질량을 구하여 원소의 원자량으로 정하고 있다.
===
원자량의 기준이 되는 1원자 질량 단위(amu= atomic mass unit의 약자)는 탄소의 동위 원소인 12C의 원자 1개의 질량의 1/12로서, 실제로는 1.6605655×10-24g이다. 따라서 어떤 원소의 원자량이란 이 질량을 1로 할 때 값이다
====
===
양성자 1 fm는 10⁻¹⁵m)
기호: 소문자로 mm 또는 ㎜로 씁니다.다른 단위와의 관계:1cm: 10mm입니다. (1mm는 0.1cm)1m: 1,000mm입니다.쓰임: 자의 가장 작은 눈금 하나가 보통 1mm이며, 아주 짧은 길이나 작은 물건의 크기를 켬에 주로 사용합니다.변환하고 싶은 다른 길이 단위가 있거나 궁금한 점이 있으면 말씀해 주세요.Wikipedia밀리미터 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전기호 ㎜ 또는 mm)(, 기호: mm)는 SI 단위계의 길이의 단위로, 1/1,000미터다.
µm)는 미터(m)의 백만분의 일을 나타내는 길이의 단위입
AI Overview 마이크로미터(micrometre, 기호: µm)는 미터(m)의 백만분의 일을 나타내는 길이의 단위입니다.크기 및 환산1 µm = 10⁻⁶ m (0.000001 m)1 mm = 1,000 µm (0.001 mm = 1 µm)미크론(micron, µ)이라는
나노미터의 크기수치: 10⁻⁹m (0.000000001미터)비교: 사람 머리카락 굵기의 약 10만분의 1 크기이며, 대략 원자 3~4개를 나란히 줄 세운 길입니다.어원: 고대 그리스어로 '난쟁이'를 뜻하는 '나노스(nanos)'에서 유래했습니다.주요 활용 분야 (반도체)초미세 공정: 반도체 칩 내부의 회로 선폭(간격)을 측정하는 데 주로 쓰입니다.성능과 효율: 회로의 나노미터 숫자가 작아질수록 좁은 공간에 더 많은 소자를 넣을 수 있어 성능과 전력 효율이 좋아집니다.
현재 반도체 업계는 3나노 이하의 초미세 공정 경쟁을 이어가고 있습니다.나노미터와 비교되는 다른 미세 단위(마이크로미터 등)나 반도체 미세 공정에 대해 더 알고 싶은 부분이 있으신가요?Wikipedia나노미터 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전나노미터(영국 영어: nanometre , 미국 영어: nanometer , 단위: nm)는 미터의 십억분의...나무위키나노 - 나무위키:대문Jul 7, 2026 —
1 나노미터(nm)는 10억분의 1 미터로, 대략 원자 3~4개를 줄세운 길이와 같다. '나노'(nano)라...Show all
=====
양성자 크기의 특징
반지름 크기: 약 0.84~0.88 fm (1 fm는 10⁻¹⁵m) 사이로 측정됩니다.
*Atom 원자의크기 10-10m **원자핵 Atomic Nucleus 의지름은 1.6x10-15 m=1.6- 15 fm **전자 electron
https://canadakorea.ca/bbs/board.php?bo_table=cki_particle&wr_id=18&sst=wr_hit&sod=asc&sop=and&page=2
- 다음글종합* 의사 약사 치과 * 치아 TOOTH IMPLANT Tooth *한국 캐나다 미국 26.08.25
댓글목록
등록된 댓글이 없습니다.