초등학생도 쉽게 이해하는 초전도체.jpg

일단 우주에는 절대영도라는 개념이 있음

이것은 모든 물질들의 운동이 멈춘 온도라서

절대로 그 이하로 떨어지지 않음

그래서 절대온도임

그리고 이 절대영도를 0K(켈빈)이라고 칭함

하지만 우리는 아무리 노력을 해도 절대영도에 도달할 수 없다

이유는 하이젠베르크의 불확정성의 원리 때문이다

이 불확정성의 원리를 간단하게 말하자면

입자의 운동과 위치를 동시에 관측할 수 없다는 것이다

예를들면

온도를 내리면 입자의 위치는 극명하게 정확한 위치로 고정된다

반대로 입자의 위치가 확실하게 판명되면 입자가 포함한 운동에너지의 상태 폭은 매우 넓게 된다

이말인즉슨

입자가 양자적으로 입자가 진동하고 있다는 말이다

입자의 위치를 매우 높고 정밀하게 고정한다고 해도

양자적 특성에 의해 입자의 진동은 커진다

정리한다면 입자는 입자인 동시에 파동의 성질을 가지고 있고

입자가 입자로서 존재하는 이상

그 파장은 0이 될 수는 없다

이것이 물질이 절대영도에 도달 할 수 없는 이유이다

한편 절대영도에 도달하지 않아도 온도를 계속 내리면

물질에 기묘한 현상이 발생하기 시작함

그것이

보스-아인슈타인 응축임

이걸 설명하기 위해 빛을 예로 들겠음

빛의 정체는 광자임

광자는 한창 유게에서 이중슬릿으로 유명해져서

입자와 파동 두가지 성질을 가지고 있는건 누구나 알거임

물론 입자와 파동 두 성질을 모두 가지고 있는건 광자뿐만이 아님

이세상의 모든 물질들은 모두 입자와 파동의 성질을 모두 가지고 있고

이 파동에 대해서는 '물질파'라고 부름

예를들면 님 앞의 스마트폰도

파동의 성질을 가지고 있음

파동에는 파장이 있고

그 파장은 질량과 스피드와의 관계에 있다

따라서

눈 앞의 스마트폰이 무거우면 무거울수록

파동의 파장은 짧고

스마트폰을 움직였을때

그 스피드가 빠르면 빠를수록

보다 파장이 짧아진다

하지만 아무리 물질에 파동의 성질이 있다고 해도

그 파장은 너무나 작고 관찰 할 수 없음

하지만 미시세계에서는 예외임

입자가 가벼울수록 또한

입자의 스피드가 느릴수록

그 파장은 길어지고 관측할 수 있게 됨