미스테리 끄새

youtu.be/rx-tCz59YtM II. 2단계(1957〜1986) 2단계를 약 30년으로 잡는 것은 충분한 이유가 있다. 우선 이 기간 동안 초전도체 연구는 다소 답보된 상태로 진행된다. 물론 BCS 이론은 여러 학자들에 의해 양자장론(quantum field theory)으로 확장되었다. 이를 통해 고체내의 복잡한 포논 동력학을 포함할 수도 있고, 불순물에 의한 산란 효과 등도 편리하게 계산할 수 있다. 특히 컴퓨터의 비약적인 발전으로 임계온도나 포논 스펙트라 등의 실험데이터를 정확하게 맞출 수 있게 진전되었다. 한편, BCS wave function 안에 숨어있는 중요한 구조와 새로운 의미를 발견하기도 하였다. 1960년에 P.W. 앤더슨 박사 등이 초전도체의 반대칭성 문제 등을 순전히 수학적 ..

youtu.be/ioTetUa6Y-0 복잡한 초전도 현상은 학자들을 곤혹스럽게 만들었다. 초전도 현상이 아무리 많은 장점을 갖고 있더라도 그 메커니즘을 정확히 알지 못하면 실용화에 한발자국도 나갈 수가 없기 때문이다. 금속은 전자를 내놓은 금속 이온들이 서로 연결해 금속 고체의 구조를 만드는 결정격자로 이루어져 있고 각 이온이 열을 받으면 제자리에서 조금씩 진동하는데 이를 격자진동이라고 한다. 한편 금속 원자들이 내놓은 전자는 자유롭기 때문에 금속이 전기를 잘 통하는 것이다. 그런데 금속 내부에 섞여 있는 불순물, 결정 구조의 결함, 금속 이온들의 격자진동에서 오는 불규칙성 등이 전자의 운동을 방해해서 저항이 생긴다. 보통 상태의 전기 저항은 이 같은 금속 내부의 구조적인 특성으로 설명된다. 그러나 아무..

youtu.be/d_Ry4lOS-Hg 20세기초 등장한 초전도처럼 현대 과학의 모든 면을 보여주는 것도 거의 없다. 우선 초전도체는 놀랍고 흥미진진한 이야기로 채워진 완벽한 드라마의 모든 조건을 갖추고 있다. 주제 자체가 환상적인데다 많은 흥미진진한 등장 인물들이 등장하며 이들 상당수가 노벨상으로 무장했다. 더불어 많은 사람들에게 매력을 주는 것은 초전도체가 아직도 많은 수수께끼와 예측 불가능한 결말들을 이끌어가는 끝나지 않은 이야기(never ending)라는 점이다. 김창영 박사는 100여 년에 걸친 초전도 역사를 세 개의 시기로 나누었다. 첫 번째 시기는 초전도체가 등장한 1911부터 1957년, 두 번째 시기는 초전도체가 실용으로 전개되는 1957년부터 1986년 그리고 마지막으로 1986년부터 ..

youtu.be/WY3-Iq3pQ2o 현대 물리학 연구의 3대 주류는 기본 입자의 구조, 레이저를 중심으로 하는 광학, 응집 물질의 여러 가지 특성에 대한 연구라 할 수 있다. 이 중에서 기본 입자와 레이저에 대한 것은 실생활에 많이 적용되고 있으므로 많은 사람들이 개념 정도는 이해하고 있으나 3대 연구 분야임에도 응집 물질의 연구에 대해서는 매우 생소하게 느낀다. 그러나 이 분야가 초전도체를 연구하는 것이라고 설명하면 금방 이해할 것이다. 1911년 오네스(Heike Kámerlingh Onnes)가 초전도 현상을 발견한 이후 새로운 발견이 이루어질 때마다 노벨상이 집중적으로 수여되고 있으므로 과학에 대한 문외한이라도 언론을 통해서 적어도 한 번 이상은 초전도라는 단어를 접했을 것이기 때문이다. 이와 ..