초전도체와 CERN 가속기 그리고 2003년 노벨상

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초전도체와 가속기

평소에는 그냥 지나치던건데 최근 CERN가속기 글을 올리다 보니 문득 오른쪽 하단의 가속기 그림에 눈이 가더군요. 군인이 휴가 나오면 길에서 그렇게 군인만 쏙쏙 잘 보이듯이 사람은 자기 관심사에 아무래도 집중이 잘되나 봅니다.

검출기 내부의 전류를 공급하는 케이블이 초전도체로 된 것을 둘러봤었습니다. 

복습 겸해서 초전도체에 대해 간단히 둘러 보는 것도 좋을 듯하여 CERN card게시판에 이 글을 거제해 봅니다.

▲ 2003년 노벨상을 설명하는 포스터이고요.. 

본 김에 찾아봤더니 아래와 같네요. 

(연도별 노벨 물리학상 수상자 /출처 : 브리태니커)

http://preview.britannica.co.kr/spotlights/nobel/npw/npwp/win_phy.html

▲ 큰 제목은 '저항이 없는 차가운 흐름'이네요.

현재는 영상에서 구현이 가능한 고온 초전도체도 가능하지만 초기에는 아주 낮은 온도에서 초전도체를 구현할 수 있었다죠.

▲ 이 아저씨가 러시아의 비탈리 L. 긴즈부르크군요.

제목은 질서의 중요성입니다. 1940년대 그 유명한 '레브 란다우'와 초전도체의 이론적 기초를 세웠다고 하네요. 초전도체에 기여하는 전자가 초유동을 형성한다는 이론이랍니다. 아래 수식에 나오는 프사이(or 프시 : Psi)가 초전도 이론에서 중요한 파라미터인 '질서'와 연관된 값이라고 하고요. 관심있으신 분들은 좀 더 자세히 알아보세요.

제 기억이 맞다면 초전도체는 전자와 반전자(혹은 홀 : hole)이 쌍을 이루는 현상때문에 생기는 거라고 하죠 아마..

▲ 이 아저씨는 안소니 J 레깃.

주요 업적은 '방향성을 가진 유체'라고 하는데 1970년대에 이룬 업적인 듯합니다.

이 분은 헬륨의 동위원소인 3He에 의한 초유체 이론을 만들었다고 하네요. 이 유체는 자기성을 가져서 방향에 따라 다른 성질을 보인답니다.

초유체의 자기적 성질을 연구한 것으로 이해합니다.

▲ 후덕하게 생긴 이 분은 알렉세이 A. 아브리코소프.

타이틀은 '소용돌이를 유도하다'입니다.

란다우의 제자라는군요. 긴즈부르크와 란다우의 이론이 강한 자성이 존재할 때의 유체도 설명할 수 있을을 보였다고 하네요. 이 분의 이론에 의하면 자기장이 존재할 때는 초유체 내의 전자가 소용돌이를 만드는가 본데 이 구조에 대해 명확히 밝혔나 봅니다.

▲ 이론의 응용으로 인간의 뇌 MRI와  입자 가속기가 나옵니다.

▲ '입자가속기'로 시작하는 제목 밑에는 대략 다음의 내용이 있습니다.

강력한 초전도 전자석이 CERN의 LHC 입자 가속기에 설치되어 있다. 초전도체는 액체헬륨에 의해 냉각된다.

앞 서의 카드에서 다룬 내용이네요 !!

포스터의 내용은 좀 더 있지만 차근히 살펴보면 내용도 많을 뿐더러 이 게시판의 주제는 CERN이므로 포스터 관련한 글은 이쯤에서 마무리 하고자 합니다.

학습은 이해하는 것과 더불어 지속적인 반복으로 익숙해져서 체득하는 거라고 생각합니다. 짧은 

내용이지만 지속으로 반복하고 이해하려고 노력하다 보면 어느새 스스로 머릿속에 떠올려 좀 더 깊은 사고를 할 수 있게 되는 법이죠.

 

단순해 보이는 CERN카드를 그런 반복과 체득에 도움이 될 수 있게 해보려는게 이 게시판의 목표 중의 하나입니다.

2012년 11월 4일 일요일