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서론 환경 오염과 기후 변화에 대한 우려가 커지면서, 친환경 교통수단에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 특히, 수소차와 전기차는 미래 교통수단의 주요 후보로 주목받고 있습니다. 이번 글에서는 수소차와 전기차의 기술, 환경적 영향, 경제성 등을 비교 분석해보고자 합니다. 수소차란? 수소차는 수소 연료전지를 이용해 동력을 얻는 자동차입니다. 수소와 산소의 화학 반응을 통해 전기를 생성하며, 이 과정에서 배출되는 것은 오직 물입니다. 장점 온실가스 감소: 수소차는 운행 중 이산화탄소를 배출하지 않아 환경에 미치는 영향이 적습니다. 빠른 충전 시간: 전기차에 비해 충전 시간이 짧습니다. 단점 수소 생산 비용: 현재 수소 생산 비용이 높으며, 대부분 화석 연료에서 추출됩니다. 충전소 부족: 수소 충전소의 인프라가..

2029년 4월, 인류는 우주 공간에서 놀라운 장면을 목격할 예정입니다. 바로 미국항공우주국(NASA)이 진행하는 소행성 아포피스에 대한 '랑데부 탐사'입니다. 이번 탐사는 우주 연구의 새로운 장을 열 것으로 기대되고 있습니다. 아포피스 소행성: 2만년에 한 번의 기회 아포피스는 지름이 약 340미터에 달하는 소행성으로, 2029년 지구에 약 31,600km까지 접근할 예정입니다. 이는 달과 지구 사이의 거리의 약 1/10에 불과한 매우 가까운 거리입니다. 이러한 접근은 2만 년에 한 번 있을 기회로, 소행성의 궤도, 구조, 그리고 우주 환경에 대한 연구에 중요한 자료를 제공할 것으로 기대됩니다. NASA의 랑데부 탐사 계획 NASA의 랑데부 탐사는 소행성에 접근하여 직접적인 관찰을 수행하는 것을 목표로..

지구의 깊은 곳에 숨겨진 비밀을 풀다 지구과학의 새로운 장을 여는 연세대학교 이용재 교수팀의 연구는 지구 외핵의 최상부에 대한 우리의 이해를 한 차원 높이고 있습니다. 이 연구는 맨틀의 깊숙한 곳에서 일어나는 복잡한 화학 반응과 지구 외핵의 구조에 대한 새로운 시각을 제공함으로써, 지구의 내부 구조에 대한 기존의 가설과 이론에 중요한 도전을 제기하고 있습니다. 연구의 배경과 발견의 의미 지구 외핵의 구조와 기능은 지구의 자기장 생성과 지질학적 현상을 이해하는 데 있어 핵심적인 역할을 합니다. 이 연구팀은 맨틀에서 이동한 물이 철과 반응하여 지구 외핵의 최상부에 수소가 풍부한 층을 형성할 수 있다는 새로운 모델을 제시했습니다. 이 발견은 지구 외핵이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡한 화학적 구성을 가..

서론 양자 물리학의 세계는 항상 놀라움으로 가득 차 있습니다. 최근 서울대학교 물리천문학부에서 발표한 연구는 양자 얽힘과 자기 엑시톤에 대한 새로운 이해를 제공하며, 이는 과학계에 큰 영향을 미칠 것으로 보입니다. 양자 얽힘과 자기 엑시톤이란? 양자 얽힘은 두 입자가 서로의 상태에 영향을 미치는 현상을 말합니다. 한편, 자기 엑시톤은 물질 내에서 전자들이 복잡하게 상호작용하며 형성되는 특별한 형태의 쿼지 입자입니다. 연구의 핵심: 양자 얽힘과 자기 엑시톤의 도핑 의존성 양자 얽힘과 자기 엑시톤 연구의 핵심은 반강자성 반데르발스 물질인 (Ni,Cd)PS3에서의 중요한 발견에 있습니다. 이 물질은 NiPS3에서 발견되는 자기 엑시톤을 포함하고 있는데, 이는 전자들 간의 복잡한 상호작용에서 유래하는 쿼지 입자..

초전도체는 전기를 저항 없이 전달할 수 있는 물질로, 물리학에서 매우 중요한 연구 분야입니다. 최근 이 분야에서 '네마틱 전이(Nematic)'와 '큐프레이트(Cuprates)'에 대한 연구가 활발해지고 있습니다. 이 글에서는 이 두 가지 개념을 쉽게 설명하고자 합니다. 네마틱 전이란 무엇인가요? '네마틱 전이'는 특정 초전도 물질에서 발견되는 현상입니다. 네마틱이란 단어는 '사이'를 뜻하는 그리스어에서 유래했으며, 이 전이는 물질 내부의 원자 배열이 변화하면서 초전도 상태를 가능하게 만듭니다. 간단히 말해, 물질이 특정 조건에서 그 구조를 바꾸면서 전기를 더 잘 전달할 수 있게 되는 것입니다. 네마틱 전이: 구조적 변화가 초래하는 혁명 네마틱 전이는 초전도 물질의 원자 배열이 변화하는 현상을 말합니다...

양자 중첩은 현대 물리학, 특히 양자역학의 가장 중요하고도 흥미로운 개념 중 하나입니다. 이 개념은 물질의 가장 기본적인 수준에서 일어나는 현상을 설명하며, 우리의 직관과는 매우 다른 방식으로 자연의 작동 원리를 보여줍니다. 본 글에서는 양자 중첩의 개념을 탐구하고, 이 현상이 어떻게 이론 물리학의 근본적인 이해에 기여하는지를 살펴보겠습니다. 양자 중첩의 깊은 이해 양자 중첩은 양자역학에서 매우 중요한 개념으로, 입자가 여러 상태의 '중첩'으로 존재할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 고전 물리학에서는 상상할 수 없는 현상이며, 양자역학의 핵심적인 특징 중 하나입니다. 양자 상태와 중첩 양자 상태는 수학적으로 파동 함수로 표현되며, 이 함수는 입자의 여러 가능한 상태들의 중첩으로 나타납니다. 예를 들어,..

서론 1935년, 아인슈타인, 포돌스키, 로젠(Einstein, Podolsky, Rosen)은 양자역학의 기본 가정에 도전하는 논문을 발표했습니다. 이들은 EPR 역설이라 불리는 이론을 통해 양자역학의 완전성에 의문을 제기했습니다. 이 글에서는 EPR 역설의 개념과 그것이 현대 물리학에 끼친 영향에 대해 살펴보겠습니다. EPR 역설의 기본 원리 양자역학은 고전물리학과는 근본적으로 다른 세계관을 제시합니다. EPR 역설에서 논의되는 '지역성 원리(Local Realism)'는 두 개의 물리적 사건이 서로 먼 거리에 있을 때, 한 사건이 다른 사건에 즉각적으로 영향을 끼치지 않는다는 것을 의미합니다. 반면, '실재성(Realism)'은 물리적 현상이 관측되기 전에도 명확한 상태를 가진다는 개념입니다. EP..

서론 양자역학은 미시 세계의 이해를 혁명적으로 바꾸어 놓았습니다. 이 중에서도 벨 부등식(Bell's inequalities)은 양자역학의 가장 중요하고 도전적인 개념 중 하나로 자리잡고 있습니다. 이 글에서는 벨 부등식의 기본 개념과 그것이 양자역학에 어떤 의미를 갖는지에 대해 탐구해보겠습니다. 벨 부등식이란 무엇인가? 벨 부등식은 1964년 물리학자 존 벨(John Bell)에 의해 제안된 이론입니다. 이 부등식은 국소 실재론(local realism)과 양자역학의 예측 사이에 존재하는 불일치를 수학적으로 설명합니다. 국소 실재론이란 물리적 현상이 국소적인 변수에 의해 결정되고, 이러한 변수들이 객관적인 실재를 반영한다는 이론입니다. 벨 부등식의 수학적 표현 벨 부등식을 수학적으로 표현하면 다음과 같..

1. 서론 양자 역학은 물리학과 과학의 한 축으로 자리하고 있으며, 이 복잡하고 심오한 분야에서 혁신적인 모델로 부상한 것이 Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) 모델입니다. 이 블로그에서는 SYK 모델에 대한 심층적인 이해를 제공하고, 이 모델이 양자 역학의 다양한 측면에서 어떻게 혁신적인 연구를 이끌어내고 있는지를 자세하게 살펴보겠습니다. 2. SYK 모델의 기초 2.1 모델 소개 SYK 모델은 Sachdev, Ye, Kitaev에 의해 제안된 모델로, 주로 무질서한 양자 시스템에서 나타나는 특이한 행동을 모델링하는 데에 사용됩니다. 이 모델은 높은 차원에서의 상호작용을 설명하는 독특한 특성을 가지고 있으며, 이를 통해 양자 복잡성을 더 잘 이해할 수 있게 되었습니다. 2.2 수학적인 측면 수학..

1. 서론 초중력학은 현대 물리학에서 놀라운 발전을 이루고 있는 분야 중 하나로, 우주의 구조와 작용에 대한 깊은 이해를 제공합니다. 이 글에서는 초중력학의 핵심 개념과 최신 연구 동향을 살펴보겠습니다. 2. 초중력학의 기본 원리 초중력학은 중력과 양자역학을 통합하는 이론으로, 우주의 크기와 질량이 극단적인 상황에서도 적용됩니다. 이는 블랙홀이나 우주의 초기 상태와 같은 고에너지 환경에서 중요한 역할을 합니다. 3. 초중력학의 역사 초중력학은 현대 물리학의 중요한 이론 중 하나로, 중력과 양자역학을 통합하려는 노력의 결과로 탄생했습니다. 그 역사는 물리학의 중요한 발전과정과 깊게 연결되어 있습니다. 3.1 초기 단계 초중력학의 역사는 일반 상대성 이론과 양자역학의 충돌에서 시작됐습니다. 20세기 중반, ..