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내 세계관에 대한 얘기를 하기 전에 하나만 더 알고 가자.. 진짜 여기까지만 알면 된다.
과학자들은 원자가 어떻게 생겼는지 오랬동안 궁금해했다. 근데 원자가 현미경으로 보이는 것도 아니고, 어떻게 생겨먹었는지 알 방법이 없었지. 그래서 원자의 모양, 즉 원자모형에 대해 많은 과학자들이 여러가지 가설을 내놓았다. 그러다 요즘은 오비탈이 정설으로 받아들여지고있다. 그 역사를 잠깐 흝어보자면..
1. 돌턴
돌턴의 원자설이라고 들어봤나? 돌턴은 원자가 최소단위라고 생각했고, 원자는 딱딱한 하나의 공 같은거라고 생각했다. 하지만 후학들이 전자와 양성자를 발견하면서 요건 땡!
2. 톰슨
톰슨은 (+)전하의 질량이 없는 구름 안에 (-)전하를 가지는 전자들이 골고루 퍼져 있는 푸딩모형을 주장한다. 초코푸딩에 초콜릿 박혀있듯이 전자가 박혀있다고 해서 붙은 이름.
3. 러더퍼드
러더퍼드가 실험을 해보니까 톰슨모형이 틀렸다 이거지. 그래서 새로운 모형을 제시한다. 가운데 (+)전하를 가진 원자핵이 있고 그 주위를 전자가 빙글빙글 돈다는 것. 마치 태양과 지구처럼 말이지. 러더퍼드의 실험이 뭔지, 전자는 왜 도는지는 나중에 기회가 되면 설명하겠다.
4. 보어
러더퍼드의 모형도 어딘가 맞지 않았다. 그래서 똑똑한 보어 아저씨가 새로운 모형을 내놓았다. 전자가 돌 수 있는 궤도가 정해져 있다는 것. 러더퍼드 모형에서는 모든 전자가 동일한 궤도에서 돌았다. 보어 모형에서는 궤도가 여러개가 된 것. 껍질이 여러 겹이 됐다고 하면 이해하기 쉬울까? 자세한 설명은 기회되면.. 보어가 열심히 만든 모형은 불확정성의 원리가 깨부숴버렸다. 보어 모형에서는 전자의 위치와 속도를 정확히 계산해 낼 수 있었는데, 근본적으로 그럴 수가 없기 때문.
5. 오비탈
돌턴, 톰슨, 러더퍼드, 보어는 다 선배 과학자들 이름이다. 오비탈은 사람이름이 아니고 원자모형의 이름. 오비탈은 누가 만들었다고 꼬집어 말하기 힘들고 수많은 과학자들의 노력이 합쳐져 만들어진 모형이기 때문이다.
이것도 자세히 설명하려면 골치아프다.. 핵심만 말하자면, 오비탈 모형에서 전자의 분포는 확률적이다. 그렇다. 다음 글은 양자역학과 확률론적 세계관이다.
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