플랑크 상수 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
{{다른 뜻|플랑크 상수 (영화)||영화}}
{{상수 정보
|이름 = 플랑크 상수 <math>h</math>
|종류 = [[물리 상수]]
|값 = 6.626 070 15
|지수 = −34
|단위 = [[줄 (단위)|J]]·[[초 (시간)|s]]
|출처 = [[CODATA]] 2018<ref>{{웹 인용|제목=Planck constant|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?h}}</ref>
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{{상수 정보
|이름 = 디랙 상수 <math>\hbar=h/{2\pi}</math>
|종류 = [[물리 상수]]
|값 = 1.054 571 800(13)
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|출처 = [[CODATA]] 2014<ref>{{웹 인용|제목=Planck constant over 2 pi|url=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?hbar}}</ref>
}}

[[파일:EmisionPlanck.jpg|thumb]]
'''플랑크 상수'''(Planck常數, {{lang|en|Planck constant}}, 기호 ''h'')는 입자의 [[에너지]]와 [[물질파|드브로이 진동수]]의 [[비 (수학)|비]] (<math>h=E/f</math>)이다. [[양자역학]]의 [[기본 상수]] 중 하나다. 이 상수를 도입한 [[물리학자]] [[막스 플랑크]]의 이름을 땄다. 기호는 라틴 문자 "<math>h</math>"이다. [[유니코드]] 기호 ({{Unicode|ℎ}})가 있다.

2018년 11월 16일 제26차 국제도량형총회(CGPM)에서<ref name="한겨레">[http://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/870623.html?fbclid=IwAR1retk8aAw3VAY47N1tyGyr3jnWFFNigCCXkI5A4HSmZ-b4stg6yl2XvOk ‘불변의 단위’ 시대 열린다…질량 등 4개 단위 재정의], 한겨레, 2018년 11월 16일</ref> 아래의 값으로 정의되었다.<ref name="Vox">[https://www.vox.com/science-and-health/2018/11/14/18072368/kilogram-kibble-redefine-weight-science The world just redefined the kilogram], Vox, 2018 Nov 16</ref>

:<math>h=6.626\,070\,15 \times 10^{-34} \ \mathrm{J \cdot s}</math>

새로운 정의는 2019년 5월 20일 [[세계 측정의 날]]부터 발효되었다.<ref name="한겨레" />

양자역학에서는 <math>h</math> 대신에 다음과 같이 정의되는 <math>\hbar</math>가 더 자주 쓰이기도 한다. 

:<math>\hbar = \frac{h}{2\pi}= 1.054\ 571\ 800(13)\times 10^{-34}\ \mathrm{J \cdot s}</math>

식에서 <math>\pi</math>는 [[원주율]]을 나타낸다. 이 기호는 영어에서는 '{{lang|en|h-bar}}({{IPA-all|éitʃ bɑ́ːr}} 에이치 바)', 독일어에서는 '{{lang|de|ha quer}}')(하 크베어)로 읽는다.<ref>간혹, h의 독일어 발음 '{{lang|de|ha|하}}'와 윗줄을 뜻하는 '{{llang|en|bar|바}}'를 섞어 '하바'라고 읽는 사람도 있으나 이는 잘못된 것이다.</ref> 이 상수 <math>\hbar</math>는 [[폴 디랙]]의 이름을 따 '''디랙 상수'''(Dirac's constant) 또는 '''환산 플랑크 상수'''라고도 한다. 유니코드 기호로는 에이치바({{Unicode|ℏ}})로 표기한다.

<math>\hbar</math>는 [[각운동량]]의 [[양자 (에너지)|양자]]이다. 계의 임의의 축에 대한 각운동량은 언제나 <math>\hbar/2</math>의 정수배의 값으로 양자화한다.

<math>\hbar</math>는 또 [[불확정성 원리]]를 기술하는 식에도 등장한다.

그래서 <math>\hbar</math>가 <math>h</math>보다 더 기본적이라고 주장한다.

그 밖에 <math>\hbar</math>는 [[플랑크 단위]]의 정의에 사용된다.

== 역사 ==
처음에 고전물리는 뉴턴의 역학 이론에서 시작되었지만 재능있는 수많은 학자들이 물리에 뛰어들어 그 영역을 전자기까지 확장을 시켜 모든 영역에서 승승장구하였었다. 막스 플랑크가 물리를 하던 19세기 후반, 물리는 더 이상 발전이 없을 것이며 소소한 몇몇 문제만 해결되면 완벽한 학문이 될 것이라는 의견이 매우 팽배하였다. 하지만 고전물리는 [[흑체]] 복사와 관련된 부분에서 문제에 부딪히게 되었다. 그것은 고전물리가 예측하는 결과와 흑체 복사의 실험 결과가 일치하지 않는 문제가 발생한 것이다. 긴 파장에서는 잘 일치하지만 짧은 파장에서는 일치하지 않는 문제가 생긴 것이다. 이에 대한 [[사고 실험]]은 다음과 같다.

아주 잘 밀폐된(외부와 에너지 교류가 없는) 한 용기 안에 흑체와 한 줄기 빛을 집어넣고 용기를 다시 밀폐한다고 하자. 이 경우 흑체는 빛을 흡수하여 파장의 형태로 다시 방출을 하게 되는데 고전물리의 등분배법칙에 의하면 흑체가 방출하는 에너지는 모든 파장에 골고루 나뉘어야 한다. 이 말은 아주 작은 빛을 넣게 되더라도 상자를 열게 되면 [[엑스선]]이나 [[감마선]]이 나오게 되는 현실에서는 불가능한 모순이 생기게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 몇몇의 물리학자들이 매달리게 되었다. [[막스 플랑크]]는 이러한 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 혁명적인 착상을 하였다. 그것은 '에너지는 주파수에 비례한다'라는 가정이었다. 즉 에너지가 양자화되어 있다는 것이었다. 이 가정에서 에너지와 주파수를 연결해주는 비례상수가 <math>\hbar</math> 인 것이다. 물론 플랑크는 가정을 통해서 흑체 복사에 관한 문제를 정리하였고 그 식은 실험과 잘 일치하는 결과를 가지고 왔다. 하지만 플랑크는 저 식에 대해서 큰 의미를 두기보다는 실험결과와 일치시키기 위해 어쩔 수 없이 도입시킨 것이라는 입장을 취하였다.

== 상수 개정 ==
역사적으로, [[CODATA]] 플랑크 상수 권장값은 지수부를 제외하고 다음과 같다. CODATA 권장값은 새로운 측정 결과를 반영하여 몇 년마다 개정된다.
* 2002년에 6.626 069 3(11)로 발표되었다.
* 2006년에 6.626 068 96(33)로 정정되었다.
* 2010년에 6.626 069 57(29)로 정정되었다.
* 2014년에 6.626 070 040(81)로 정정되었다.
* 2018년에 6.626 070 15로 '''정의'''되었다.

== 같이 보기 ==
* [[슈뢰딩거 방정식]]
* [[불확정성 원리]]
* [[플랑크 단위]]

== 각주 ==
{{각주}}

{{플랑크 단위}}

{{전거 통제}}

[[분류:양자역학]]
[[분류:물리 상수]]
[[분류:막스 플랑크]]
[[분류:플랑크 단위계]]
[[분류:1900년 과학]]