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무지개 아카이브 : 우선 책 리뷰만!
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 ..
물질의 물리학 - 고대 그리스의 4원소설에서 양자과학 시대 위상물질까지 | 한정훈(지은이) | 김영사 3장 '파울리 호텔'에서는 파울리의 배타원리에 대해 설명하고 있다. 우리가 주변에서 쉽게 관찰할 수 있는 물체 대부분은 전기를 통하지 않는데, 이는 파울리가 제안한 전자의 배타성 때문이다. ㅇ 제이만(Peter Zeeman)은 그의 스승 로런츠(Hendrik Lorentz)의 지도로 제이만 효과(Zeeman effect)를 발견했다. - 제이만은 높은 온도에서 발광하는 기체에서 나오는 빛의 파장을 조사하였는데, 강한 자기장 속에서는 이 분광학 선이 갈라지는 것을 발견하였다. - 로런츠는 전하를 띤 어떤 입자(전자)의 존재를 가정한 상태에서 이론을 만들어 제이만 효과를 설명하였다. 이는 톰슨이 실험을 통해..
물질의 물리학 - 고대 그리스의 4원소설에서 양자과학 시대 위상물질까지 | 한정훈(지은이) | 김영사 2장 '꼬인 원자'에서는 독특한 원자론을 소개한다. 다른 학자들의 발견 및 실험 결과와 일치하지 않아 오늘날 교과서에 등장하지 않지만, 해당 이론들은 위상수학적 양을 원자론과 결합하여 신선한 관점을 제시했다. ㅇ 헬름홀츠(Herman Ludwig Ferdinand von Helmholtz)의 불변량에 대한 관찰 - 헬름홀츠는 1858년 논문에서 마찰력이나 에너지 손실이 없는 이상적인 액체에 대하여, 거리와 속력의 곱으로 정의된 순환수(circulation)로 만들어진 소용돌이는 영원히 같은 순환수 값을 가져야 함을 증명했다. - 즉 순환수가 불변량이라는 주장인데, 불변량을 잘 해석하면 다양한 운동 현상이..
물질의 물리학 - 고대 그리스의 4원소설에서 양자과학 시대 위상물질까지 | 한정훈(지은이) | 김영사 자연과학과 관련된 주제를 다루는 일반 교양서를 찾는 것은 여간 어려운 일이 아니다. 복잡한 수식이 들어가거나 내용이 너무 심오해지면, 소위 대학교재 또는 전공서적이 되어 일반인이 책을 쉽게 읽기 어려울 것이다. 반대로 너무 가벼운 이야기만 담는다면 굳이 책을 볼 필요가 없을 것이다. 간단하고 평이한 자료는 굳이 책이 아니어도 인터넷이라는 편리한 매체에서도 찾을 수 있기 때문이다. 더군다나 자연과학 중에서도 물리학은 쉽게 접근하기 어려운 주제임이 분명하다. 다른 학문들과 마찬가지로 물리학에도 여러 분야가 있지만, 추측컨대 대다수의 일반인은 우주의 원리와 그 구조를 설명하고 있는 일반 교양서를 찾을 것 같다..