2012년 11월 27일 화요일

`뫼비우스의 띠` 비밀 풀렸다

'뫼비우스의 띠' 현상이 왜 일어나는지를 영국 런던대학 연구진이 밝혀냈다.

1858년 독일 수학자 오거스트 퍼디난드 뫼비우스가 발견해 그의 이름을 따서 지어진 뫼비우스의 띠는 좁고 긴 직사각형 종이를 180도 꼬아서 끝을 붙인 것으로 바깥쪽과 안쪽의 구별이 없다는 게 특징이다.

이후 네덜란드의 그래픽 아티스트인 모리츠 코르넬리스 에셔의 작품으로 유명해진 뫼비우스의 띠는 1930년대 이래로 역학에 있어 고전적인 난제로 자리매김했다.

런던 대학의 게를트 반 데르 하이덴과 유진 스타로스틴 연구원은 이 같은 뫼비우스의 띠 현상이 나타나는 것은 에너지 밀도차 때문이라고 16일 설명했다.

에너지 밀도는 띠를 한 번 접음으로써 억제되는 띠 안에 축적된 탄력에너지를 의미하는데,띠의 넓이가 그것의 길이에 비례해서 증가하면 에너지 밀도의 위치도 더불어 이동한다.

연구진은 이 점에 착안해 뫼비우스의 띠에서 띠가 뒤집히는 곳은 바로 에너지 밀도가 가장 높은 곳이며 반대로 평평한 곳은 에너지 밀도가 가장 낮은 곳이라는 점을 방정식을 통해 설명해냈다.

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