전자기파는 왜 매질이 없을까?

모든 물체는 원자로 이루어져 있고 원자는 원자핵(양성자+중성자)과 전자로 구성되어 있다.

원자를 확대하면 원자핵과 전자 사이의 위치는 엄청 떨어져있어 마치 비어있는 것과 같다. 

거미줄 뒤로 배경이 보이듯 사람도 사실 투명인간에 가까워야 한다. 

그러나 그 내부가 보이지 않는 건 전자기력 때문이다.

전자는 원자핵이 보이지 않도록 전자기력으로 결계를 치고 있고 원자의 외곽에 위치하면서 원자들끼리 일정 거리에서 서로 밀어내는 힘을 가지도록 한다.

우리가 무언가에 부딪치는 것도 원자들끼리 부딪친게 아니라 원자 끝에 있는 전자의 전자기력에 의해 원자들끼리 서로 반발력으로 밀어 내고 있는 것이다.

전자는 광자를 통해 에너지를 전달하며 광자의 교환을 통해 전자기력이 발생한다. 이러한 전자기력이 시간에 따라 진동하며 공간으로 퍼져나가는 것을 전자기파라고 한다.

우리가 밥을 먹는 행위(에너지를 흡수하는 행위)에서 밥을 매질이라고 했을 때 흰쌀밥, 조밥, 콩밥 등 다양한 매질을 통해 우리 몸에 에너지를 전달한다면 전자기파의 매질은 쌀알을 의미한다. 밥의 최소 단위인 쌀알이 이미 매질을 포함하고 있다는 것이다. 

쌀알이 미시세계이고  밥이 거시세계라면 무거운 질량으로 인해 파동으로서의 성질인 파장과 주기가 0에 수렴하여 물질의 파동성을 볼 수 없게 되는 것이다.

다만 광자는 양자역학에 속해있기 때문에 고전역학에서의 매질로 본다면 전자기파는 매질이 없는 것이다.

이제 입자와 파동 설명이 끝났으니 이번엔 진짜 이중슬릿을 알아보자. 물론 다음에...