전체 글5 양자역학의 신비 – 고양이는 살아있을까, 죽어있을까? 요즘 AI의 비약적인 발전으로 정보처리 및 검색 뿐 아니라 통번역, 로봇 등 여러 산업 생태계도 영향을 받고 있다. 또한 AI 발전 다음으로 각광받고 있는 것이 양자컴퓨터이다. 도대체 양자가 뭘까? 어려운 개념을 쉽게 알아보도록 하자. 목차고전 물리학을 넘어선 새로운 세계슈뢰딩거의 고양이 – 살아있는 동시에 죽어있는 존재관측 문제와 양자역학 해석의 갈림길현대 과학과 실험적 접근양자역학이 던지는 철학적 질문 고전 물리학을 넘어선 새로운 세계뉴턴 역학은 오랫동안 우리의 세계를 지배해왔다. 사과가 떨어지는 이유도, 행성이 공전하는 원리도 명확한 수식으로 설명할 수 있었다. 그러나 20세기 초, 원자의 세계를 탐구하던 과학자들은 기존의 물리학으로 설명할 수 없는 기이한 현상들을 발견했다. 이 새로운 세계를 다루.. 2025. 2. 11. 왜 리튬이 배터리에 쓰일까? – 리튬이온 배터리의 화학 반응과 전기화학적 특성 1. 리튬이온 이차전지의 정의리튬이온 이차전지는 충전과 방전이 가능한 전지로, 양극과 음극 사이에서 리튬이온이 이동하며 전기에너지를 저장하고 방출하는 장치이다. 기존의 일차전지와 달리 여러 번 재사용할 수 있어 경제적이며, 높은 에너지 밀도와 긴 수명을 갖춘 것이 특징이다. 이러한 특성으로 인해 스마트폰, 노트북, 전기자동차, 에너지 저장 시스템 (ESS) 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 2. 산화-환원 반응과 전자 및 이온 이동리튬이온 배터리의 핵심 작동 원리는 산화-환원 반응을 이용한 에너지 저장과 방출이다. 배터리 내부에서 전자는 외부 회로를 통해 이동하고, 리튬이온은 전해질을 통해 양극과 음극을 오가며 충전 및 방전 과정을 수행한다.방전 시 (에너지 공급 과정)음극에서 리튬 원자가 산화하여 리.. 2025. 2. 7. 초기 배터리는 어땠을까? 배터리의 역사와 리튬이온 배터리의 발전 우리 생활 곳곳에 배터리가 사용되고 있다. 이제는 배터리 없는 일상은 상상하기 힘들다. 배터리의 역사와 요즘 널리 사용되고 있는 리튬이온 배터리의 발전에 대하여 알아보고자 한다. 목차배터리의 기원: 18세기의 전기 실험다양한 일차전지와 이차전지의 발전리튬이온 배터리의 탄생과 발전차세대 배터리의 미래 배터리의 기원: 18세기의 전기 실험배터리의 역사는 18세기 전기 실험으로 거슬러 올라간다. 1780년대, 이탈리아의 해부학자 루이지 갈바니 (Luigi Galvani)는 개구리 다리에 전류를 흐르게 하면 경련을 일으킨다는 사실을 발견하였다. 그는 이를 "동물전기 (animal electricity)"라고 명명하며 생체 내 전기의 존재를 주장했다. 그러나 그의 동료였던 알레산드로 볼타 (Alessandro V.. 2025. 2. 7. 우주의 크기는 얼마나 클까? – 관측 가능한 우주의 경계를 넘어 우주의 크기를 측정하는 기준우주의 크기를 논할 때 우리는 두 가지 개념을 고려해야 한다. 첫째는 우리가 직접 관측할 수 있는 범위, 즉 **관측 가능한 우주 (Observable Universe)**이며, 둘째는 우주 전체의 실제 크기이다. 관측 가능한 우주의 크기는 빛이 이동할 수 있는 거리와 관련이 있으며, 이는 우주의 나이와 빛의 속도에 의해 결정된다. 그러나 우주의 팽창을 고려할 때, 우리가 현재 볼 수 있는 가장 먼 거리와 초기 우주의 빛이 출발한 거리는 다르며, 이를 정밀하게 계산하는 것은 천문학의 중요한 연구 분야 중 하나이다. 관측 가능한 우주의 경계우주의 나이는 약 138억 년이지만, 우주의 팽창을 감안하면 관측 가능한 우주의 반경은 약 460억 광년에 달한다. 이는 빛이 138억 년.. 2025. 2. 6. 빅뱅 이론: 우주는 어떻게 시작되었을까? 빅뱅 이론의 개요우주는 언제, 어떻게 시작되었을까? 이는 인류가 오랫동안 탐구해온 근본적인 질문 중 하나이다. 현대 우주론에서는 우주의 기원을 설명하는 가장 유력한 이론으로 "빅뱅 이론(Big Bang Theory)"을 제시한다. 이 이론에 따르면, 우주는 약 138억 년 전 하나의 초고온, 초고밀도의 특이점에서 출발하여 급격한 팽창과 냉각을 거쳐 현재의 형태를 이루게 되었다. 빅뱅 이론은 관측적 증거와 수학적 모델을 바탕으로 구축된 이론으로, 우주의 기원과 진화를 설명하는 핵심적인 틀을 제공한다. 빅뱅의 증거: 우주 배경 복사와 허블의 법칙 빅뱅 이론을 뒷받침하는 주요한 증거 중 하나는 **우주 배경 복사(Cosmic Microwave Background, CMB)**의 존재이다. 1965년 아르노 펜.. 2025. 2. 6. 이전 1 다음
