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2018-07-02

Witch가샌드위치먹고공중부양해서위치에너지얻는이야기앱에서 작성

멸치우유

2020.12.08 01:42:45

조회 39 추천 2 댓글 0

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하늘에 떠 있다고 전해지는 마녀들은

지표면에 작용하는 중력에 대해 위치(Witch) 에너지를 가지고 있다.

이번에는

이 위치에너지를 자유자재로 다루던 마녀들이

사실 물리학의 도사였음을 조명해 보도록 하겠다.

인간은 항상 중력을 극복하기 위해 운동량 보존법칙에 의존해 왔다.

공기를 흡수한 뒤 밑으로 쏘아보내서 공중으로 날아가든,

수평속도를 공기를 이용해 수직양력으로 바꿔 먹든,

그것도 안 된다면 그냥 연료 가스를 밑으로 쏘아서 날아가든.

이 모든 방식들을 통해 얻는 위치 에너지는

소모한 연료에 비해서는 매우 하찮은 값을 갖는다.

에너지의 대부분은 쏘아내는 공기나 연료 가스를 고속으로 가속하는 데 들어간다.

중력을 극복하는 위치에너지 값이

들어가는 에너지에 비해 얼마나 하찮은가를 정량적으로 분석해 보자.

완전히 충전된 리튬-이온 배터리 1 kg의 에너지가

전부 100 kg 물체의 위치에너지 전환에 쓰인다면 (중력가속도가 일정하다 근사하고)

880 m 상공까지 날아갈 수 있다.

그리고 이 1 kg짜리 배터리는

놀랍게도 햄&치즈 샌드위치 100 g 으로 대체가 가능하다!

굳이 로켓이나 비행기 효율 계산할 것도 없이,

당신은 880 m짜리 산을

샌드위치 100 g (편의점 샌드위치 절반 정도) 먹고 올라갈 수 있겠는가?

사실 당신이 인간이 아니라 곱등이라면 가능할지도 모른다.

훨씬 에너지 밀도가 높은 등유조차도

고작 100 g으로는 100 kg 짜리 열기구 하나조차 제대로 못 띄운다.

하늘을 나는 마녀는 보통 살이 찌지는 않았을지언정

인간의 형체를 유지하고 있다.

즉 마녀는 자신이 먹은 것을

매우 높은 효율로 witch 에너지로 전환한다.

기존의 운동량 보존을 이용한 방법으로는

절대 이 에너지 효율을 당해낼 수 없다는 것은

마녀가 떠오르는 데 운동량 보존 매커니즘을 사용하지 않는 것이며,

즉 떠오르는 과정에서 중력가속도가 작용하지 않는다는 뜻이다.

따라서 우리는 여기에서 마녀가 중력을,

즉 중력자(Graviton)를 다룰 줄 아는 것이라는 결론에 이를 수 있다.

아직 과학자들이 그 존재를 밝혀내지는 못했지만,

현대 양자중력이론에 따르면

중력자는 S=2의 Boson이며, 질량이 없다.

광자(Photon)가 S=1 Boson이라

공간상에서 vector 형태로 표현되던 것을 것을 감안하면,

중력의 운용은 빛의 운용과는 비교도 안 될 만큼의 훨씬 복잡한 작업인 것이다.

중세 유럽인들은 이러한 양자중력역학의 대가들을

보이는 대로 불에 구워 죽이는 동양의 분서갱유에 필적할 만행을 저질렀고,

결국 양자중력역학은 로스트 테크놀로지가 되어 이제야 조금씩 재발견되고 있는 것이다.

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