과거 미터의 기준,크립톤-86(Kr-86) 원자를 통한 빛의 정의 🌈
안녕하세요!
우리가 매일 사용하는 **‘미터(m)’**라는 단위,
당연하게만 여겨졌던 이 길이 단위도 사실 시대마다 정의 방식이 달라졌다는 사실, 알고 계셨나요?
오늘은 그중에서도 1960년부터 1983년까지 사용되었던
**“크립톤-86 방출선 기준의 미터 정의”**에 대해 소개해드릴게요 😊
📏 미터는 어떻게 정의돼 왔을까?
미터는 원래 지구 둘레의 1/4,000만을 기준으로 정의되었어요.
하지만 지구의 정확한 측정이 어려워지고, 더 정밀한 기준이 필요해지면서
물리학적 현상, 특히 빛을 이용한 방식으로 정의가 바뀌었죠.
🧪 크립톤-86(Kr-86)이란?
- 크립톤(Kr): 무색, 무취의 희귀기체 (18족 원소)
- 크립톤-86: 크립톤의 동위원소로, 원자번호는 같지만 중성자 수가 다른 형태
- 실험실에서는 크립톤-86 원자가 방출하는 특정 파장의 빛을 이용할 수 있어요
🌈 이 방출선은 매우 일정하고 파장이 안정적이어서
당시 길이의 표준으로 적합하다고 판단된 것이죠.
✨ 1960년 정의된 미터의 기준
“미터는 진공 중에서 크립톤-86 원자의 2p10 → 5d5 전이에서 방출되는 오렌지빛 선의 파장의 1,650,763.73배에 해당하는 길이이다.”
📌 핵심 요약:
- 기준: 진공 중, 크립톤-86의 특정 오렌지색 빛 파장
- 파장: 약 605.78 나노미터(nm)
- 이 파장을 1,650,763.73배 하면 1미터가 된다는 뜻!
💡 왜 크립톤-86이었을까?
- 파장이 고정되고 안정적임
- 실험실에서 재현 가능함
- 기존 표준보다 정밀한 측정이 가능
- 오렌지색 빛이라 감지 및 측정이 용이
🔄 이후, 1983년 미터는 다시 바뀌었다!
기술이 더 발달하면서, 1983년에는 미터 정의가 다시 변경되었어요.
✅ 현재 미터의 정의 (1983년 이후 ~ 현재)
“미터는 빛이 진공 중에서 1/299,792,458초 동안 진행한 거리이다.”
즉, 빛의 속도를 기준으로 미터를 정의한 것이죠!
이제는 **시간과 빛의 속도(c)**를 기반으로 미터를 계산해요.
🧠 크립톤-86 기준의 미터 정의, 왜 중요했을까?
크립톤-86의 정의는
"더 이상 지구나 금속 막대기 같은 가변적인 기준이 아닌,
변하지 않는 원자 현상으로 길이를 정의하자!"
는 근대 물리학의 패러다임 전환을 보여주는 상징이었어요.
그리고 이 정신은 지금까지 이어져,
빛, 시간, 플랑크 상수 같은 자연 상수를 이용한 단위 정의로 발전해가고 있죠.
✍️ 마무리하며
잠깐의 역사였지만,
크립톤-86 방출선을 기준으로 한 미터 정의는
길이 측정의 정밀도와 신뢰도를 한 차원 끌어올린
과학사 속 중요한 전환점이었어요.
‘길이’라는 단위 안에 이렇게 풍부한 과학과 역사가 담겨 있다니,
정말 흥미롭지 않나요? 😊
다음에는 현재 미터 정의에 사용되는 빛의 속도나
세슘 원자 시계에 기반한 시간 단위도 소개해드릴게요!
읽어주셔서 감사합니다 💬