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  • 작성자 사진Admin

부피란?

부피는 한 입자가 차지하는 공간이라고 생각되어질 수 있다고 생각됩니다.미시적이든 거시적이든 공간이라는 개념으로써 부피를 이해할 수 있다고 생각됩니다. 극한의 크기로 나아가서는 입자 자체의 크기라고 이해가 되겠지만 말이죠.이를 이해하기 위해 파울리의 베타 원리를 살펴보겠습니다. 파울리의 베타원리는 스핀이 반정수인 입자는 동일한 양자수들을 가질 수 없다라는 것입니다. 거시적인 관점에서 보면 모든 물체는 원자핵과 이를 둘러싼 전자로써 이루어져 있습니다. 원자핵은 스핀이 정수인 것도 존재하지만 이를 둘러싼 전자는 스핀이 반정수이므로 파울리의 베타 원리에 부합된다고 생각되어질 수 있고, 이에따라 하나의 입자에 있는 전자들마다 각각 고유의 공간이 배당되어지리라 생각될 수 있습니다. 이러한 공간들이 바로 원자의 부피가 되는것이고, 더 나아가 고체, 액체에서도 이와 같은 논리를 적용 시킬 수 있을 것입니다. 보통 고체보다 액체, 액체보다 기체가 부피가 더 크다고 하는 것은 상이 고체->액체->기체로 이동됨에 따라 전자가 가질 수 있는 에너지 준위는 더 클것이고 이는 즉 입자가 가질 수 있는 양자수의 범위가 더욱 넓어짐을 의미한다고 생각됩니다. 따라서 기체상의 부피가 가장 크리라 생각됩니다.물론 상을 논하는 수준에서는 단순히 양자적 관점이 아닌 물리적 상호작용도 생각해주어야 합니다. 열역학적으로 생각해 보아도 기체상이 가장 엔탈피 (등압 조건에서만 쓰는 용어이지만 의미적으로 유사하기 때문에 사용하겠습니다) 가 높은 상이기 때문에 입자 사이의 물리적 상호작용을 어느 정도 극복할 수 있기에 입자 하나가 차지하는 공간이 크다라고도 생각 되어질 수 있습니다.더 미시적으로 들어가 스핀이 정수인 입자를 살펴보게 되면 이떈 부피의 개념이 모호해 지지 않을까라고 생각되어집니다. 스핀이 정수인 입자의 경우 모든 입자가 동일한 양자수를 가지고 동일한 공간을 가질 수도 있고, 다 다른 양자수를 가질 수도 있기 때문입니다. (스핀이 정수인 경우에 입자의 양자수 배열 규칙은 아직 배우지 않았으므로 자세히는 모릅니다만) 결국 스핀이 정수인 입자의 경우 부피는 확률에 매우 크게 좌지우지 된다고 생각됩니다. 하이젠베르크의 불확정석 원리에다가 제대로 된 양자수를 모른다는 것까지 겹쳐지게 되어 부피라는 개념이 굉장히 모호해지지 않을까라고 조심스럽게 예측해보겠습니다.

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