블랙홀이 오히려 빛을 방출한다는 천체물리학자 스티븐 호킹의 ‘호킹복사(Hawking radiation)’ 이론은 물리학의 새 지평을 열었다는 평가를 받았다. 블랙홀을 통해 양자역학과 일반상대성이론이 만나는 양자중력 이론의 문을 열었기 때문이다.하지만 호킹복사는 ‘정보는 새롭게 창조되거나 소실될 수 없다’는 양자역학의 기본 원리와 상충되면서 정보역설(information paradox)을 낳았다. 이것은 40여 년 동안 물리학자들의 엄청난 골칫거리로 남아 있다.최근 독일 막스플랑크연구소의 아나 알론소-세라노 박사 연구팀이 ‘숨겨진 정

물리법칙은 미래를 예견하는가? 뉴턴역학은 초기 조건만 알면 미래를 알 수 있다고 말해준다. 간단한 미분방정식인 뉴턴의 운동방정식(F=ma)이 그 비밀, 인과율 혹은 결정론적 의미를 품고 있다. 뉴턴역학을 보면 답은 당연히 ‘예스’이다.전자기학은 어떨까? 맥스웰방정식에 따르면 전기장과 자기장의 초기 상태를 정확하게 알면 미래 전자기장의 상태는 정확하게 예측된다.양자역학은? 양자역학은 명확한 결론을 내리기가 좀 까다롭다. 불확정성 원리 때문이다. 즉 현재의 상태를 정확하게 아는 데 한계가 지워지는 까닭이다. 그러나 확률적이긴 하지만 슈

유럽의 천문학자들이 구상성단 NGC 3201에서 비활성 블랙홀을 최초로 발견했다고 우주·천문학 전문 매체인 유니버스 투데이(Universe Today)가 영국왕립천문학회 월간 고지에 실린 논문을 인용해 최근 보도했다.구상성단(globular cluster)은 공 모양으로 뭉쳐 은하를 도는 수십만~수백만 개의 별 집단(성단)이다. 우리은하는 150개가량, 안드로메다은하는 500개 정도의 구상성단을 거느리고 있다고 한다. 구상성단의 특징은 늙은 별들로 구성되어 있고, 성단 내 별의 밀도가 높으며 그래서 성단 전체가 강한 중력에 의해 단

두께가 원자 크기인, 세상에서 가장 얇은 초박막 양자거울(quantum mirrors)이 개발됐다고 미국의 과학기술 전문 매체 라이브 사이언스가 물리학 학술지 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)를 인용해 보도했다.이는 양자전자공학(quantum-eletronics)의 쾌거로 물리적 가능성의 한계를 초월한 획기적인 성과라는 평가를 받는다. 초박막 양자거울은 정보를 전송하기 위해 레이저빔을 사용하는 컴퓨터칩과 특수센서에 곧바로 사용될 수 있어 이 분야 기술의 획기적인 발전을 견인할 것으로 예상된다.공교롭게도

도구를 사용하는 동물은 인간 말고도 침팬지 까마귀 등 제법 있다. 그렇다면 불을 도구로 사용하는 동물은? ‘인간이 유일하다’는 게 상식이라고 우리는 믿어왔다. 하지만 이 상식은 이제 편견으로 물러나게 되었다. 매, 솔개 등 맹금들이 사냥에 불을 사용하는 놀라운 일이 목격되었기 때문이다.솔개, 휘파람솔개, 갈색매 등 맹금들이 사냥을 하기 위해 불을 지르는 사례가 호주에서 목격되었다고 과학 전문 매체 코스모스 매거진 최근호가 관련 연구팀과 학술 논문을 인용해 보도했다.호주 중앙토지위원회 위원이자 조류학자인 밥 고스포드와 미국 펜실베이니

세 가지 초고에너지 우주선은 초거대 블랙홀에 의해 생긴 가족입자우주 공간을 떠돌다 지구에 쏟아지는 수많은 우주방사선 중 초고에너지 우주선(ultrahigh-energy cosmic rays), 고에너지 뉴트리노(high-energy neutrinos), 고에너지 감마선(high-energy gamma rays) 등 세 가지 ‘우주 메신저’ 입자는 천체입자물리학의 가장 큰 신비였다.미국 메릴랜드대학과 펜실베이니아주립대학 공동연구팀이 초고에너지 우주선, 고에너지 뉴트리노, 고에너지 감마선 등 세 가지 우주선이 단일한 기원을 가진 가족

아이슬란드의 세계적인 생물약제 기업인 디코드 제네틱스 연구팀이 1827년 사망, 유해가 전혀 남아 있지 않은 남자의 게놈(genome)을 완전 복원하는 데 성공했다고 과학전문 매체 뉴사이언티스트가 최근 보도했다.그동안 죽은 사람이나 동물의 게놈을 복원하기 위해서는 유해에 남아 있는 DNA 조각을 필요로 했다. 그러나 디코드 제네틱스 연구팀은 유해의 DNA 조각을 전혀 사용하지 않고 그의 자손들을 통해 인간의 유전자 총체인 게놈을 완전 복원하는 데 사상 최초로 성공해 비상한 관심을 끌고 있다.디코드 제네틱스가 게놈을 복원한 사람은 1

“‘허블상수 갭(Hubble Constant gap)’이 새로운 물리학을 암시한다.”미국의 존스홉킨스대 교수인 천체물리학자 아담 리스(Adam Riess)가 엊그제 영국 BBC 방송과의 인터뷰에서 한 말이다. 인터뷰 내용은 BBC 뉴스 웹사이트에 실렸다.허블상수 갭이 도대체 무엇이며, 어떤 의미이기에 새로운 물리학을 암시한다는 것일까? 문장을 그대로 해석하면 ‘허블상수 갭’이 현재 물리학으로 설명이 되지 않는다는 말이 아닌가?그냥 해본 수사적 표현이라고 치부하기에는 발언자의 무게가 너무 무겁다. 아담 리스가 누구인가? 리스는 201

미국 항공우주국(NASA)과 천문과학센터 지질조사국 연구팀이 화성의 지표면에서 불과 1m 아래 존재하는 100m 두께의 얼음층을 발견했다고 우주·천문학 전문사이트인 스페이스닷컴이 11일 보도했다.화성 지표면에서 불과 1m 아래에 존재하는 순수한 얼음층을 발견한 것은 이번이 처음이다. 이 얼음층은 눈이 쌓여 형성된 빙하로 녹이면 '깨끗한 물'이 된다. 이번 발견은 생명의 존재 여부와 화성의 기후 역사를 연구하는 귀중한 자료가 될 것으로 과학계는 기대를 모은다.연구팀의 이번 발견 논문은 이 날짜 저널 사이언스에 실렸다.화성에서 얼음의

물리학자들이 ‘음의 질량(negative mass)’을 가진 물질을 만들어내는 데 잇따라 성공했다. 지난해 4월 미국 워싱턴주립대학 연구팀이 ‘음의 질량’(혹은 마이너스 질량)을 가진 루비듐 초유체를 만드는 데 성공한 데 이어 최근 로체스터대학 광학연구소 연구팀도 반도체 장치를 사용해 ‘음의 질량’ 입자를 창조했다.‘음의 질량’ 물질은 차세대 신소재로서의 응용 가능성과 함께 블랙홀과 중성자별, 암흑에너지 등 상식과 어긋나는 신비한 우주의 현상을 설명해주는 유용한 도구로서 주목된다. 기존 중력법칙과 반대로 우주 팽창을 가속시키는 ‘알

미국 칼텍(CalTech)의 물리학자들이 양자 얽힘을 지배하는 방정식과 일반상대성이론의 아인슈타인 방정식(중력장 방정식) 간의 유사성을 발견했다고 영국의 과학주간지 뉴사이언티스트가 최근 보도했다.이것은 시공간(space-time)과 중력이 양자 얽힘(quantum entanglement)으로부터 생겨난다는 기존의 모델을 지지하는 것은 물론 일반상대성이론과 양자역학을 연결하는 잠재적인 다리를 발견한 것이어서 주목된다.은하와 우주 등 거시세계를 설명하는 일반상대성이론과 미시세계를 기술하는 양자역학은 잘 융합되지 않으며, 두 이론의 통합

호주 그리피스대학 양자동역학센터 연구팀이 아인슈타인의 ‘유령 같은 원격작용’을 이용해 광섬유 통신 실험에 성공했다고 Phys.org가 6일 보도했다.그리피스대학 연구팀은 실생활에 근접한 조건에서의 통신 실험을 통해 광자 쌍들(pairs of photons)의 ‘유령 같은 원격작용’을 활용했다. 연구팀은 특히 양자 비국소성(quantum nonlocality)로 알려진 이 효과가 광섬유 채널을 통과하면서 흡수와 산란에 의해 다수의 광자 유실이 발생할 때도 통신에 유용하다는 사실을 입증한 것이다.이 같은 성과는 고도의 통신보안이 보장되

블랙홀은 이름만큼이나 신비로운 존재이다. 일반인은 물론 물리학자들에게도 여전히 그렇다. 블랙홀은 칼 슈바르츠실트에 의해 처음 예견된 이후 100년 동안 우리에게 여러 차례 모습과 특징을 바꾸었다.블랙홀은 처음엔 어둠의 심연처럼 보이지 않으면서 모든 것을 빨아들이는 무시무시한 존재로 알려졌다. 그러다가 블랙홀은 스티븐 호킹에 의해 빛을 내뿜는, 이른바 호킹 복사(Hawking radiation)를 하고 그 결과 증발해버리는 존재로 인식되었다.그런데 호킹 복사 이론에 의하면 정보 손실이 불가피하다. 이는 양자역학의 원리에 어긋난다. 이

미국 캘리포니아대학(산타크루즈) 연구팀이 초거대 블랙홀이 은하 내 별의 탄생을 좌우한다는 증거를 처음 발견했다고 학술지 사이언스의 블로그 사이언스얼러트가 3일(한국시각) 보도했다.거의 모든 은하의 중심에는 태양 질량의 수백 만 배 이상의 초거대 블랙홀이 있다. 그런데 그 블랙홀이 은하와 별들에 어떤 영향을 미치는지 우리는 잘 모른다. 어떤 은하에는 탄생한지 얼마 안 된 젊은 별들로 가득 차 있는가 하면 늙은 별이 대부분을 차지하는 은하도 있다. 은하가 진화하는 과정에서 무엇이 별의 탄생을 멈추게 하는 것일까?지난 수십 년 동안 과학

기존 토카막, 스텔라레이터와 다른 새로운 핵융합 발전 모델이 핵융합 에너지 혁명의 주역이 될 가능성이 있다고 과학전문 사이트 사이언스얼러트가 최근 보도했다.화제의 핵융합 장치는 호주 뉴사우스웨일즈대학(UNSW) 연구팀이 개발한 수소-붕소(hydrogen-boron) 핵융합 방식인 ‘HB11’ 모델이다.HB11이 기존 핵융합 장치인 토카막, 스텔라레이터와 차별되는 핵심은 수소와 붕소를 핵융합 원료로 사용한다는 점이다. 기존 핵융합 장치는 중수소와 삼중수소를 사용한다. 수소-붕소 핵융합은 방사능 폐기물의 원인이 되는 중성자를 전혀 만들

캐나다 셔브룩대학 연구팀이 생명체가 우주 공간에서 발생했다는 새로운 증거를 발견했다고 과학기술전문 사이트 퓨처리즘닷컴이 최근 보도했다.연구팀은 생명체의 기본 구조물을 형성하는 유기분자(organic molecules)가 우주 방사선(space radiation)과 상호작용한 얼음표면에서 발생하는 것을 실험을 통해 확인했다. 이는 지구 생명체의 기원이 외계일 가능성을 높여주는 유력한 증거가 된다는 평가를 받는다.화학물리학 저널(The Journal of Chemical Physics)에 실린 논문에 따르면, 연구팀은 메탄과(혹은) 산

알트메트릭 2017년 최고 화제의 논문 ... "지방은 심혈관계 질환과 무관"지방 섭취는 심혈관계 질환과 관련 없다! 지방 섭취는 오히려 사망 위험을 낮춘다!영국의 학술활동 분석기관 알트메트릭(Altmetric)이 선정한 2017년 최고 화제 논문의 핵심 내용이다.알트메트릭은 올 최고 화제의 논문으로 을 선정했다. 이 논문은 의학저널 '더 란셋(The Lancet)'(8월 29일)에 실렸는데, 마흐쉬 데흐한(캐나다 맥마스터대학 인구건강연구소) 박사를 비롯해 10여개 국 40여

영국 케임브리지대학 연구팀이 ‘양자 입자(quantum particle)’의 비밀스러운 운동 궤적을 그리는 데 성공했다고 과학전문 사이트 Phys.org가 최근 보도했다.‘파동함수는 실재하는 전자(양자 입자) 상태를 기술한다’ ... 슈뢰딩거 주장 부활연구팀은 사상 처음으로 양자역학의 비밀 영역을 들여다봤다. 양자 입자가 관측되지 않을 때도 그 양자가 어디에 있는지를 추적해 궤적을 그렸다는 것이다. 이것은 양자 입자의 특성으로 인해 불가능한 것으로 여겨져 왔다.양자역학은 우리가 양자 입자를 관측하지 않을 때 그 양자 입자들이 무엇을

그동안 ‘술과 건강’ 방정식의 정답은 ‘적당히’였다. 적당한 음주는 건강에 도움을 준다! 애주가에게 이 말보다 더한 위안이 어디 있겠는가? 비록 폭음으로 필름이 끊길 때(블랙 아웃)가 많을지라도.그런데 애주가들에게는 달갑지 않은 소식이 전해졌다. ‘적당히’가 아니라 아주 조금만 술을 마셔도 학습과 기억 능력이 손상된다는 것이다.미국의 시사주간지 ‘디 아틀랜틱’의 보도에 따르면, ‘수면 전도사’라는 별칭을 가진 캘리포니아대학(버클리) 신경과학 및 심리학과 매튜 워커(Matthew Walker) 교수가 최근 펴낸 ‘왜 우리는 잠을 자는

2017년 과학계는 먼 우주의 중성자별 충돌에서부터 인류 조상에 관한 새로운 사실에 이르기까지 놀랍고도 흥미로운 많은 발견을 이루었다. 과학전문매체 COSMOS매거진이 선정한 2017년 10대 과학 뉴스를 통해 올해를 대표하는 과학 이야기를 되돌아본다.중성자별 충돌올해의 가장 큰 뉴스는 중성자별 충돌 발견이라는 데 이론의 여지가 없다. 이 중성자별 충돌은 1억3000만 광년 떨어진 곳에서 발생했다. 8월 17일 레이저간섭계중력파관측소(LIGO & Virgo)가 중력파를 탐지했고, 약 2초 뒤 엄청난 에너지 분출을 의미하는 감마선을