에너지와 질량사이의 상관관계(연구과제)

소개

"에너지와 질량사이의 상관관계(연구과제)"에 대한 내용입니다.

목차

I. 표 목 차 & 그 림 목 차

II. 논 문 요 약

III. 서 론
1. 연구과제의 필요성
2. 연구과제의 제한점

IV. 이론적 배경
1. 우주 탄생 초기
2. 아인슈타인의 상대성이론

V. 가설 및 연구과정
1. 가설
2. 연구과정

VI. 연구결과
1. 위치에너지 변화량과 질량사이의 관계
2. 열에너지 변화량과 질량사이의 관계

VII. 결론 및 제언
1. 결론
2. 제언

VIII. ABSTRACT

IX. 참 고 문 헌

본문내용

새 교육과정이 반영된 고등학교 1학년 융합과학 교과서를 보면 지구과학 영역에서 우주 탄생에 관한 이야기가 나온다. 이 때 우주 탄생초기 과정 중 하나가 ‘입자와 반입자의 쌍생성과 쌍소멸로 빛이 되었다 입자가 되는 것을 반복한다.’인데, 이 부분은 하나의 궁금증을 유발시킨다. 바로 ‘입자가 빛이 되고 빛이 입자가 된다면, 빛은 입자와 같이 질량을 가질 수 있을까?’이다. 즉, ‘입자와 반입자가 합쳐져 빛이 되는 쌍소멸 과정을 아무것도 빠져나갈 수 없는 용기에 담아, 질량을 재는 기계위에서 일어나게 했을 때 질량의 변화가 있을까?’라는 의문이다. 우리는 교과공부를 하는 도중 이러한 궁금증을 같게 되었고 이를 조금 더 넓은 범위로 확장하여 보았다. 그 것이 바로 빛과 같은 모든 에너지는 질량을 가질지 알아보는‘에너지와 질량사이의 상관관계’이다. 우리는 이 연구 과제를 통해 빛과 같은 에너지가 질량을 가진 일종의 입자에서 파생이 되었다면, 이러한 에너지들은 질량을 가질지에 관해 알아보기로 하였다. 그리고 이를 알아보기 위한 과정으로 먼저 이와 관련된 이론적 내용을 찾아본 뒤, 그에 따른 가설을 세우기로 하였다. 그 후 실험실에서 실시 할 수 있는 간단한 실험을 통해 이를 증명하기로 하였다.

1. 연구과제의 필요성

이 연구과제의 필요성은 개인적인 차원에서 궁금증 해소와 사고의 확장에 있다. 이론, 가설, 실험, 증명의 단계를 거치면서 처음에 가졌던 의문점을 해소할 수 있고, 이러한 과정을 거친 후에 얻은 경험과 지식으로 새로운 의문점을 갖는, 사고의 확장이 가능해진다. 또한 전체적인 차원에서는 다음에 이러한 의문점을 갖는 학생들에게 해답을 제시하고, 그들에 생각의 효율성을 증진시키는데 있다. 학생들이 미리 조사하고 실험한 결과를 봄으로서 의문에 대한 해답을 얻을 수 있으며, 해답을 얻음으로서 다른 분야나, 더 넓은 범위에서 생각의 자율성과 여유를 얻을 수 있게 해준다.

참고자료

· Hinshaw, G.F., et al (2012). Nine-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Final Maps and Results. ApJS.
· Ryden B: "우주론 개론(Introduction to Cosmology)", pg. 196, Addison-Wesley 2003
· Buchmüller, Wilfried (2007년 10월). Baryogenesis — 40 Years Later.
· The Timescale of Creation
· Detailed timeline of Big Bang nucleosynthesis processes
· Hinshaw, G., et al. (2009년). Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Data Processing, Sky Maps, and Basic Results (PDF). 《애스트로피지컬 저널 부록》 180: 225–245. doi:10.1088/0067-0049/180/2/225.
· Mukhanov, V: "Physical foundations of Cosmology", 120쪽, 캠브리지 2005
· Rindler, Wolfgang (2011년). Special relativity: kinematics. 《Scholarpedia》
· Rindler, Wolfgang (2012년). Special relativity: mechanics. 《Scholarpedia》
· Rindler, Wolfgang (2012년). Special relativity: electromagnetism. 《Scholarpedia》
· Sinha, Supurna (2000년 2월). Poincaré and the special theory of relativity. 《Resonance》
· 질량을 매개로 한 에너지 개념 조사 문항 개발과 결과 분석 (황혜숙)