한 양 대 학 교 번답안 잘 쓴 답안
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[Comment] 전체적으로 각 문항에 대해 제시문에 근거하여 논리적인 기술을 하였음 . 다만 핵점적인 기술 전후에 본인의 생각을 추가하는 것은 나쁘지 않으나 , “ 미처 생각하지 못한 ”,
헤르츠가 놓쳐 버린 엉망이었다 안일한 판단 너무 끼워 맞추기를
“ ”, “ ”, “ ”, “
하다보니 ” 등 극단적 또는 지나치게 본인 중심적인 표현은 불필요 함 .
하인리히 헤르츠는 음극선관 안에 금속판을 넣어 전기장을 가했더니 음극선이 휘지 않는 것을 발견하였다 또한
(1) .
레나르트와 헤르츠는 음극선이 지나는 곳에 얇은 금속판을 두었을 때 음극의 반대쪽에 그림자 대신 형광이 발생 한다는 것을 알았다. 그리고 이 사실은 음극선이 ‘입자’가 아니며 광학적으로 해석이 가능하다고 보았다.
4 헤르츠가 휘지 않았던 음극선을 보고 이러한 결론을 내린 것은 옳다. 하지만 헤르츠는 “미쳐 생각하지 못한 것이
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있다.“ 그가 했던 실험의 정확성에 대해서이다. 반론을 위해서 이론에 반하는 것을 발견하고 그러므로 이론이 틀렸다고 하는 것은 새로운 것을 발견해서 새로운 이론을 만드는 것보다 훨씬 더 신중해야 한다. 입자가 아님을 증명하기 위해 준비했던 실험도구 중에 음극선관이 있었다. 1869년에 물리학자들이 발견한 것은 진공 유리관에서는
8 낮은 전압에서도 음극선이 더 잘 관찰된다는 것이었다. 즉, 실험도구 중 음극선관이 완전한 진공이 아니었다면
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음극선은 덜 관찰 됐을 것이고 헤르츠의 실험은 그만큼 부정확 했을 것이다. 실제로 후에 J.J 톰슨이 음극선관 내의 기체를 제거하는 노력을 보이자 전기장 내에서 음극선이 휘어짐을 관찰 할 수 있었다. 한 번에 완벽한 이론이 나올 수는 없다. 하지만 실험의 오차를 줄일 수 있는 최대한의 노력을 통해 최소한 동시대에는 무너지지 않을 이론을
12 제시하는 것이 “헤르츠가 놓쳐 버린” 과학자의 사명이 아닌가 생각된다.
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쟝 페랭은 얇은 금속을 투과한 음극선이 여러 종류의 기체를 얼마나 멀리 통과하는가를 봄으로써 음극선이 입자라면 매우 가벼워야 한다고 주장했다. 이것은 현재 전자의 발견으로 옳다고 받아들이고 있다. 하지만 쟝페랭 역시 큰 실수를 할 수 있었던 인물이다. 일단 그가 이런 실험을 했을 때는 음극선의 정체가 완벽하게 알려지지 않았을 때
16 이다. 그런데도 그는 실험을 할 때 음극선 자체가 아니라 얇은 금속을 투과한 음극선을 실험 대상으로 삼았다.
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음극선이 어떤 물질인지 아니면 빛의 한 종류인지도 확실히 모르는 상황에서 투과한 음극선을 실험 대상으로 한 것은 분명 잘못된 일이다. 그가 운이 좋아서 이런 결과가 나왔지 혹시라도 순수한 음극선과 투과된 음극선과의 차이가 컸더라면 그는 지금까지 이름이 전해지지 않았을 것이다. 그러므로 과학자는 모든 선택에 있어서 매우 신중해야
20 한다.
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헤르츠의 실험의 잘못된 점을 알아냈던 J.J 톰슨 역시 비판 받아야 할 대상이다. 그는 정확한 실험은 아주 잘 해냈지만 그 실험 결과를 통해 내린 결론은 “엉망이었다”. 음극선이 원자를 구성하는 미립자라는 주장까지는 좋았다.
하지만 유일한 구성요소라고 주장한 것은 잘못되었다. 톰슨은 미립자가 유일한 구성요소라고 가정했을 때 원자가
24 중성임이 모순이라면 다른 어떤 물질의 존재 가능성을 보고 여러 가지 추가실험을 했어야 했다. 하지만 질량이 없는 구름사이에 미립자가 있다고 했다. 이것은 너무 “안일한 판단” 인 것 같다. 세상에 질량이 없는 물질이 어떻게 존재할 수 있으며 설사 존재한다 하더라도 자신의 이론을 겸허하게 전면수정 했어야 한다. 하지만 그는 자신의 이론에
너무 끼워 맞추기를 하다보니
“ ” 이상한 결론을 도출할 수 밖에 없었다.
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하지만 톰슨은 기존의 원자에 관한 생각을 바꿔 놓았음은 분명하다 그 전 까지
(2) . 돌턴의 쪼갤 수 없는 원자를 쪼갤
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수 없는 원자를 쪼갰으니 말이다. 그렇지만 역시 과학은 발전한다. 톰슨이 제시한 원자 모형은 현대와는 매우 다르 다. 톰슨이 질량이 없다고 말했던 양성자는 실제로는 전자보다 훨씬 무거운 물질이었고 양성자만큼 무거운 중성자
24 32 역시 존재했다. 그리고, 오히려 양성자와 중성자는 원자 가운데에 있고 전자가 그 주변을 구름처럼 감싸고 있었다.
이처럼 원자 모형은 수많은 수정을 거쳐 왔고 눈으로 직접 확인하기 전까지는 계속 변화할 것이다.
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