진공(眞空) - 양자역학 공부를 하다가 찾아보게 된 단어

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진공

 

영어 등에서 진공을 가리키는 단어인 베큐엄(vacuum)은 '비어 있다'는 뜻의 라틴어 단어 '바쿠스(vacuus)'에서 유래한 것[1]이며, 우리말과 한자의 '진공(眞空)'은 '진짜로 텅 비었다'는 의미.

일반인들도 진공관이나 진공 청소기, 진공 보온병 같은 용어를 통해 일상적으로 접할 수 있기 때문에 일반인에게도 친숙한 단어이다. 그러나 우리가 일반적으로 생각하는 진공은 진짜 진공이 아니다. 진공 청소기는 진공은커녕 대기압의 80퍼센트 정도이며, 대개는 1/1000 mmHg 정도 이하의 저압이면 진공이라고 불러준다. 과학 실험이나 정밀공학 등을 위해 초저기압 상태를 만드는 경우에도 완전한 0기압이 아니며 대개 100나노파스칼 정도의 기압이 존재한다. 이처럼 고전적인 의미로도 진정한 진공은 만들어내기가 거의 불가능하며, 양자역학에서 말하는 진공은 더더욱 만들기 힘들다. '진공' 내에서도 입자들이 마구 생겨나기 때문이다.

흔히 진공은 공간 내에 '공기'가 없는 상태를 가리킨다고 오해하는데, 공간 내에 '물질'이 없는 상태가 진공이다. 즉 산소, 질소 같은 기체 분자만 없다고 진공인 것이 아니다. 기체 이외의 입자, 예를 들어 철이나 규소 입자 같은 게 있어도 진공이 아니다.