올해 노벨 물리학상은 1, 2차원에서도 ‘상전이(相轉移·phase transition)’ 현상이 일어난다는 사실을 발견한 영국 출신 미국 과학자 세 명이 받았다. 상전이란 물질이 어떤 온도나 압력에 의해 원래 상태에서 다른 상태로 변하는 현상을 뜻한다. 액체인 물에 높은 열을 가했을 때 끓어 기체로 변하는 것이 대표적 사례.

 

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 올해 노벨 물리학상 수상자로 데이비드 사우러스 미국 워싱턴대 교수(82), 마이클 코스탈리츠 미국 브라운대 교수(74), 던컨 홀데인 미국 프린스턴대 교수(65)를 선정했다고 4일(현지시간) 발표했다.

 

스승인 사우러스 교수와 제자인 코스탈리츠 교수는 2차원(가로와 세로만 있는 평면)에서도 물질의 상태가 달라진다는 과학적 사실을 발견해 1972년 논문으로 발표했다. 기존에는 3차원(가로, 세로, 높이가 있는 입체 공간)일 때에만 물질의 상태가 달라진다는 것이 지배적 이론이었다. 홀데인 교수는 1983년 1차원(점과 선만 존재하는 상태)에서도 물질의 상태가 달라진다는 사실을 발견해 발표했다.

 

이들의 연구 결과는 2차원에 가까운 아주 얇은 필름을 만드는 데 활용된다. 이 필름은 현재 많은 과학자들이 개발 중인 ‘양자컴퓨터’의 재료로 쓰인다. ‘미래 컴퓨터’라 불리는 양자컴퓨터는 물질의 원자를 이용해 계산하는 컴퓨터다.

 

▶서정원 기자 monica89@donga.com

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