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미래를 바꾸는 노벨상 2025 - 노벨상 한눈에 보기, 노벨 과학상 업적 파헤치기
이충환.이종림.오혜진 지음 / 동아엠앤비 / 2026년 2월
평점 :
"출판사로부터 도서를 제공받아 작성한 주관적인 리뷰입니다."
2025 노벨상과 이그노벨상을 쉽고 흥미롭게 풀어낸 과학 교양서이다.
2025년 노벨 물리학상은 전자회로처럼 큰 규모에서도
양자 현상이 제대로 작동한다는 사실을 증명한 UC 버클리의 존 클라크 명예교수,
예일대학의 미셸 드보레 명예교수, UC 산타바바라 존 마티니스 명예교수에게 수여되었다.
전자회로에서 거시적 양자 터널링과 에너지 양자화를 발견한 공로로 수상을 했다.
이분들의 연구 결과는 회로 기반의 양자 컴퓨터를 구현할 가능성의 단초가 되었다고 하는데,
양자역학이 지배하는 이상한 나라에 대해 공부한 적이 전혀 없어 이해가 되지 않았다.
사전 지식 깨치기와 수상자들의 업적, 노벨상 뒷이야기를 차례차례 배울 수 있어 유익하였다.
양자역학의 세계는 일상 세계와 완전히 다르다.
현실에서 물체는 에너지가 부족하면 벽을 절대 넘을 수 없지만,
전자나 원자 같은 작은 양자 입자는 고전적 규칙을 따르지 않는다.
입자가 벽에 부딪혀도 일부 확률로 벽을 통과해 반대편에 나타나는 터널링이 일어난다.
양자 입자는 입자이면서 동시에 파동이기 때문에 벽을 통과할 수 있게 된다.
터널링은 태양 중심에서 양성자들이 서로 합쳐지는 핵융합이 일어날 때 중요한 과정이다.
터널링이 없다면 태양은 핵융합도 불가능해 빛을 낼 수 없고,
결국 우리도 존재할 수 없게 된다.
또한 반도체에 전류가 흐르지 않고 전자소자, 컴퓨터, 스마트폰도 탄생하지 못했을 것이다.
양자역학이 미시 세계에서만 작동한다고 여기던 시절,
앤서니 레깃이 입자 하나가 아니라 집단 전체가 원자처럼 행동한다고 하자
대다수의 물리학자가 우아한 이론적 상상이라고 간주했단다.
조지프슨 접합이 지닌 특성에 주목하고 거시적 스케일에서도 터널링이 일어난다고 예측하고
원자처럼 계단식 에너지 준위를 보유하고 마이크로파로 점프가 가능하다는 그의 생각은
그야말로 혁명이었다. 이론적으로 거시적 양자역학 시대를 연 결정적 역할 덕분에
앤서니 레깃은 2003년 노벨 물리학상을 받았다.
레깃의 이론은 예상만 했던 현상을 제안한 것인데, 아무도 실험으로 직접 확인하지 못했는데
UC 버클리 실험실에서 존 클라크, 미셸 드보레, 존 마티니스가 의기투합하여
초전도 회로에서 눈으로 관측하는 데 성공했다.
노벨 화학상 수상자인 기타가와 스스무는 젊은 시절 노벨 물리학상 수상자 유카와 히데키의
책에서 "가치 없어 보이는 것에서 가능성을 보라"는 문장을 읽고
쓸모없음의 쓸모를 찾게 되었다고 한다.
불안정하고 쓸모없어 보이는 구조 속에서도 기능을 찾아내려는 연구철학이 탄생한 것이다.
이미 제올라이트 같은 다공성 물질이 있는데 왜 불안정한 구조를 만드냐며 비판받아도
포기하지 않고 쓸모없다 여겨졌던 구조에서 새로운 가능성을 찾는 집념이 인상 깊었다.
지금은 쓸모없어 보일지 몰라도 언젠가 쓰일 것이라는 믿음으로
세상을 바꾸는 MOF 기술을 발전시키게 된 것처럼,
그럼에도 불구하고 멈추지 않는 자세가 질병을 고치고 에너지를 바꾸고
새로운 물질을 만드는 씨앗이 된다는 것을 명심해야겠다.
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