무지개 아카이브 : 우선 책 리뷰만!

물질의 물리학 - 고대 그리스의 4원소설에서 양자과학 시대 위상물질까지 | 한정훈(지은이) | 김영사 1. 최초의 물질 이론 2. 꼬인 원자 3. 파울리 호텔 4. 차가워야 양자답다 5. 빛도 물질이다 6. 양자 홀 물질 7. 그래핀 8. 양자 자석 9. 위상 물질 시대 일반인을 대상으로 하는 대중서와 전공 서적의 차이는 무엇일까? 복잡한 수식의 유무일까? 즉 많은 수학 공식이 등장하면 전공 서적이고, 공식보다는 개념과 그 결과를 이야기로 서술하는 것이 가능하다면 대중서일까? 특히 자연과학에 관한 이야기를 다룬다면, 복잡한 수식이 등장하는 것은 피할 수 없을 것이다. 자연과학에서 수학을 기반으로 하지 않는 분야는 거의 없을 정도이니 말이다. 이 책에도 수식은 등장하지만(대부분의 수식은 물질의 이중성을 다..

물질의 물리학 - 고대 그리스의 4원소설에서 양자과학 시대 위상물질까지 | 한정훈(지은이) | 김영사 8장 '양자 자석'에서는 우리가 알고 있는 자석의 원리와 위상 자석에 관한 이야기가 쓰여있으며, 이 책의 마지막인 9장 '위상 물질 시대'에서는 비금속(절연체)의 새로운 분류법과 위상수학적 특성을 지닌 새로운 물질에 대한 이야기를 다루고 있다. ㅇ 자석의 원리 - 20세기 초반 양자역학이 발견되기 전까지, 자석의 본질은 제대로 알려지지 않았다. - 파울리의 배타 원리 때문에 한 오비탈 내에 들어있는 전자는 각각 다른 스핀 값을 가지고, 이로 인해 물질이 평균적으로 갖는 자성은 0에 가깝다. - 어떤 물질이 자석이라는 뜻은 이 균형이 깨져있음을 의미하며, 본래 자석이 아닌 물질도 강력한 자석을 이용해 자화..

물질의 물리학 - 고대 그리스의 4원소설에서 양자과학 시대 위상물질까지 | 한정훈(지은이) | 김영사 6장 '양자 홀 물질'에서는 홀 현상의 양자화, 7장 '그래핀'에서는 2차원 금속 물질인 그래핀의 분리 과정 및 그래핀에서 나타나는 양자 홀 효과를 다루고 있다. ㅇ 자기장이 전류에 미치는 영향 - 자기장이 전자의 운동에 미치는 영향에 대한 이해도는 19세기 중반까지 부족했다. - 전류가 흐르는 도선에 자석을 갖다 대면 도선이 살짝 휘어졌는데, 맥스웰은 1873년 그의 저서를 통해 이 현상을 자기장의 영향으로 도선 자체가 휘어지는 것으로 이해했다. - 하지만 당시에는 로렌츠 힘(1895년), 전자의 존재(1897년) 등이 밝혀지지 않았기 때문에, 잘못된 판단이라기보다는 현상을 서술할 도구가 부족했다고 판..

물질의 물리학 - 고대 그리스의 4원소설에서 양자과학 시대 위상물질까지 | 한정훈(지은이) | 김영사 5장 '빛도 물질이다'는 빛에 대한 관찰 그리고 양자역학에서 중요한 슈뢰딩거 방정식이 등장하기까지의 역사적 흐름이 기술되어 있다. 대다수의 사람들에게 물질의 이중성은 자연스럽게 받아들이기 어려운 것일지 모르지만, 책에서 상세하게 설명하고 있으니 괜히 겁을 먹지 않아도 된다. ㅇ 빛은 물질인가? - 과거에는 빛의 세계와 원자의 세계가 따로 나누어져 있으며, 두 세계 사이에는 상호작용이 없을 것이라는 인식이 강했다. 더불어 빛은 상자에 담아서 운반을 못 하기에 물질이 아니라는 관점이 강했다. - 물질은 입자 또는 알갱이로 이루어져 있으므로, '빛이 물질인가?'라는 질문은 '빛이 입자인가?'라는 질문과 궤를 ..

물질의 물리학- 고대 그리스의 4원소설에서 양자과학 시대 위상물질까지 | 한정훈(지은이) | 김영사 4장 '차가워야 양자답다'는 절대 영도라는 극한 환경을 조성하기 위한 과학자들의 노력 그리고 그 노력의 결과로 얻어지는 결과물을 다루고 있다. ㅇ 절대 영도(0K)의 개념 - 책에서는 전자들이 더 이상 운동하지 않는 상태의 온도를 절대 영도(0K = -273.15℃)로 정의했다. - 열역학 법칙에 따르면 절대 영도에서의 엔트로피의 값은 0이 된다. ㅇ 절대 영도에 근접하기 위한 노력 - 제임스 듀어(James Dewar)는 20K, 14K 근방에서 각각 액체 수소(1898년)와 고체 수소(1899년)를 얻었는데, 14K 근방에서도 헬륨 가스는 액화되지 않았다. - 오너스(Kamerlingh Onnes)는 ..