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출처 미술관에 간
화학자

터널링 효과와 조셉슨 효과

미술관에서 나누는 과학토크

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길 중간에 큰 산맥이 가로막고 있다면 차들은 통과하지 못할 것이다. 그러나 양자의 세계에서는 이 산맥을 뚫고 통과할 확률이 존재한다. 마치 산맥에 터널을 뚫고 지나가는 것처럼. 그래서 터널링 효과 또는 터널 효과라 부른다. 양자란 에너지를 가진 최소단위체를 부르는 물리학 용어이다. 양자물리학에서 말하는 양자는 입자성과 파동성을 함께 갖는다. 파동은 에너지를 갖는다. 그러므로 물질인 입자와 에너지인 파동이 상호 교환될 수도 있다는 의미이다. 고전물리학으로는 절대 통과할 수 없는 장애물도 양자물리학에서는 마치 터널을 뚫고 지나가는 것처럼 통과하는 양자가 존재할 확률이 있다는 의미이다. 전자파도 일종의 양자다. 전기회로를 끊어 놓은 부분은 마치 길이 장애물로 막힌 것과 같다. 그러나 전류가 끊어진 전선을 뛰어 넘어 또는 터널을 뚫고 건너 갈 확률은 존재한다.

온도가 아주 낮을 때 저항이 거의 없어지는 현상을 초전도현상이라고 한다. 운동량과 스핀이 역방향인 두 전자 상호간의 결합으로 저항이 없어진 전류를 만들어 낸다. 이렇게 되면 에너지 장벽을 통과하여 터널링 현상이 일어나는데, 이것을 발견한 과학자인 조셉슨(Brian David Josephson)의 이름을 따서 조셉슨 효과라고 부른다.

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글

전창림 집필자 소개

한양대학교 화학공학과와 동 대학원 산업공학과를 졸업한 뒤 프랑스 파리 국립대학교(Universite Piere et Marie Curie)에서 고분자화학으로 박사 학위를 받았다. 결정구조의 아름..펼쳐보기

출처

미술관에 간 화학자
미술관에 간 화학자 | 저자전창림 | cp명어바웃어북 도서 소개

명화에 담긴 과학적 창의력! 과학자의 눈으로 본 미술에 관한 이야기와 미술과 함께하는 과학에 대한 이야기를 담았다. 명화 속에서 만나볼 수 있는 화학에 대한 흥미진진한..펼쳐보기

전체목차
Chapter 1. 미술의 역사를 바꾼 화학 〈최후의 심판〉, 미켈란젤로 : 마리아의 파란색 치마를 그린 물감 〈동방박사의 경배〉, 조토 : 3D로 나타낸 실증주의
〈아르놀피니의 결혼〉, 에이크 : 유화를 탄생시킨 불포화지방산
〈최후의 만찬〉, 다 빈치 : 화학에는 문외한이었던 천재 예술가 〈야경〉, 렘브란트 : 화학반응으로 바뀐 그림의 제목 〈흰색 교향곡 2번〉, 휘슬러 : 화가를 죽인 흰색 물감
〈물랭루즈 라 글뤼〉, 로트렉 : 유흥주점의 벽보에서 기원한 포스터컬러 〈미인도〉, 신윤복 : 진사와 등황 〈호취도〉, 장승업 : 먹과 한지의 과학
Chapter 2. 화학원소와 화학자를 그리다 〈천국의 문〉, 기베르티 : 청동과 황동으로 빚어낸 천국의 문
〈프로크리스의 죽음〉, 코시모 : 연금술의 죽음
〈모나리자〉, 다 빈치 : 공기의 밀도와 모나리자의 신비 〈아담과 이브〉, 뒤러 : 화학의 4원소로 표현한 우주의 근원 〈이카루스의 추락〉, 브뢰헬 : 밀납과 수은 〈에어 펌프의 실험〉, 라이트 : 산소를 그린 화가
〈라부아지에 부부의 초상〉, 다비드 : 근대화학의 어머니에 대한 헌화 〈마라의 죽음〉, 다비드 : 위대한 화학자를 단두대로 보낸 선동화 〈씨름〉, 김홍도 : 김홍도의 풍속화에 나타난 '입체이성질체'
Chapter 3. 광학과 색채과학이 캔버스로 들어가다 〈대사들〉, 홀바인 : 생과 사를 가르는 굴절률 〈진주 귀고리를 한 소녀〉, 베르메르 : 카메라 옵스큐라의 반사효과 〈월출〉, 프리드리히 : 무한과 절대의 포물선 〈폴리베르제르의 술집〉, 마네 : 내면을 표현하는 거울효과
〈오페라 극장의 무용교실〉, 드가 : 동역학과 정역학의 공존 〈춤〉, 마티스 : 색의 주기율 〈마담 마티스〉, 마티스 : 색채만으로 입체를 표현하다
Chapter 4. 스펙트럼 분광학으로 태동한 인상주의 〈인상(해돋이)〉, 모네 : 캔버스에 투영된 스펙트럼
〈그랑자트섬의 오후〉, 쇠라 : 화가가 내린 색에 대한 과학적 정의 〈귀를 자른 자화상〉, 고흐 : 처절한 고통 속에 핀 예술 〈별이 빛나는 밤〉, 고흐 : 춤추는 스펙트럼 〈연작 시리즈〉, 모네 : 빛과 색에 대한 과학적 보고서 〈피아노를 치는 소녀들〉, 르누아르 : 따뜻한 햇볕을 그린 화가
Chapter 5. 경이로운 과학적 상상력 〈비너스의 탄생〉, 보티첼리 : 난류, 비너스의 탄생 에너지 〈쾌락의 동산〉, 보슈 : 500년 전의 기괴한 SF 〈아담의 창조〉, 미켈란젤로 : 터널링 효과를 그리다
〈해부학 강의〉, 렘브란트 : 죽음의 그림자를 해부하다 〈천구 강의〉, 라이트 : 촛불 하나로 밝힌 과학 〈사과와 오렌지〉, 세잔 : 이브, 뉴턴, 세잔의 사과 〈태양, 탑, 비행기〉, 들로네 : 과학의 경이로움을 찬양한 화가 〈구리뱀〉, 틴토레토 : 의학의 상징
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