본문 바로가기

전체 글30

양자컴퓨터, 진짜 상용화 될까? IBM과 구글의 기술 경쟁 한때 공상과학 소설 속에나 등장하던 양자컴퓨터가 이제는 과학기술계의 가장 뜨거운 주제가 되었다. IBM, 구글, 인텔, 마이크고소프트 같은 글로벌 기업들이 막대한 자금을 투자하며 양자컴퓨팅 기술 개발에 나서고 있다. 특히 IBM과 구글은 양자컴퓨터 분야에서 선두를 다투며 세상을 바꿀 기술 경쟁을 벌이고 있다. 그렇다면, 양자컴퓨터는 정말 상용화될 수 있을까? 그리고 이 기술은 우리의 삶에 어떤 변화를 가져올까?기존 컴퓨터와 양자컴퓨터의 결정적 차이일반적인 컴퓨터는 데이터를 0과 1의 **이진 비트(bit)**로 처리한다. 반면, 양자컴퓨터는 **큐비트(qubit)**라는 단위를 사용한다. 큐비트는 양자역학의 중첩 원리를 통해 0과 1이 동시에 존재하는 상태가 가능하며, 얽힘(entanglement)이라는.. 2025. 5. 3.
DNA는 어떻게 나를 만들까? 유전정보의 저장과 발현우리는 모두 고유한 외모, 성격, 체질을 가지고 태어난다. 어떤 사람은 곱슬머리, 어떤 이는 쌍꺼풀이 있고, 알레르기에 강한 사람도 있다. 이처럼 개개인의 특성이 어디서 오는 것인지 생각해 본 적 있는가? 그 핵심에는 바로 ‘DNA’가 있다. DNA는 생명체의 유전정보를 저장한 분자로, 우리가 누구인지, 어떤 특징을 가졌는지를 결정짓는 설계도다. 그렇다면 DNA는 구체적으로 어떻게 우리를 만들어내는 것일까?DNA란 무엇인가?DNA는 Deoxyribonucleic Acid의 약자로, ‘데옥시리보핵산’이라고 불린다. 이는 이중 나선 구조(double helix)를 가진 분자로, 마치 사다리처럼 생긴 모양을 하고 있다. 이 사다리는 네 가지 염기인 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G),.. 2025. 5. 3.
자석은 왜 자석일까? – 스핀과 자성의 기원, 양자역학과 전자의 운동 우리 일상 속 자석은 너무도 익숙합니다. 냉장고에 메모지를 붙이는 자석, 나침반 바늘, 전기 모터, 이어폰의 스피커 등. 하지만 “자석은 왜 자석일까?”라는 질문에 명확히 대답할 수 있는 사람은 많지 않습니다. 그 답은 단순한 물리학이 아닌, 양자역학의 세계로 들어가야만 보입니다.자석이 자성을 가지는 진짜 이유는 바로 **전자의 스핀(spin)**이라는 개념에 있습니다. 스핀은 전자가 가지고 있는 일종의 내재한 회전 성질로, 이 성질이 모여 자석이라는 물리적 효과를 만들어냅니다. 자석은 단순히 철붙이를 끌어당기는 물건이 아니라, 양자 세계에서의 정렬된 질서가 일상에 드러난 형태입니다.전자의 운동과 자기장모든 물질은 원자로 이루어져 있고, 원자는 중심의 양성자와 중성자로 이루어진 원자핵, 그리고 그 주위를.. 2025. 5. 2.
중력이 사라진 공간에서 물방울은 어떻게 행동할까? 표면장력과 우주과학의 만남 우리가 사는 지구에서는 물이 언제나 바닥으로 떨어지고, 컵에 따르면 고요히 담깁니다. 그리고 표면에 닿으면 퍼지거나 흘러내립니다. 하지만 우주에서는 완전히 다른 현상이 펼쳐집니다. 이 모든 행동의 배후에는 중력이라는 힘이 있습니다. 하지만 만약 중력이 사라진다면, 물은 어떤 모습으로 존재할까요? 국제우주정거장(ISS)처럼 지구 궤도를 도는 공간에서는 중력이 거의 없는 상태, 즉 미세중력(microgravity) 환경이 조성됩니다. 이런 환경에서 액체는 전혀 다른 방식으로 움직이며, 과학자들은 이를 관찰하고 분석해 우주 생존 기술을 개발하는 데 활용하고 있습니다.무중력 상태는 말 그대로 중력이 없는 것이 아니라, 중력의 영향을 거의 느낄 수 없을 정도로 모든 물체가 자유낙하를 하는 상태입니다. 우주정거장 .. 2025. 5. 2.
열은 어디에서 오는가? – 열역학 제1법칙과 에너지 보존의 원리 우리 주변에는 언제나 열이 존재합니다. 겨울에 난로를 켜면 따뜻해지고, 여름엔 햇빛만으로도 땀이 납니다. 커피를 끓일 때 주전자에서 올라오는 김, 전자레인지에서 데운 음식, 심지어 우리가 운동하면서 발생하는 체온까지—all of these are forms of heat energy.하지만 한 가지 질문을 던져볼까요? 열은 도대체 어디서 오는 걸까요?그리고, 우리가 느끼는 이 ** 뜨거움** 은 과연 어떤 과학적 원리에 따라 움직이는 걸까요?그 해답은 *** 열역학 제1 법칙 ***, 즉 *** 에너지 보존 법칙*** 에 있습니다.■ 열역학 제1 법칙이란 무엇인가?열역학 제1 법칙은 간단히 말해 이렇게 표현됩니다."에너지는 생성되거나 소멸하지 않습니다. 단지 한 형태에서 다른 형태로 변할 뿐입니다."이 .. 2025. 5. 2.
빛보다 빠른 것은 있을까? – 우주 속 '초광속' 현상의 진실 "빛보다 빠른 것은 없다고 했는데, 왜 어떤 은하나 우주의 팽창 속도는 빛보다 빠르다고 하지?"물리학에서 **'빛의 속도는 절대적인 한계'**라고 배웠지만, 과학자들은 종종 빛보다 빠른 속도로 멀어지는 은하들을 이야기합니다. 이 글에서는 빛의 속도 제한이 적용되는 범위, 우주 팽창의 성질, 그리고 **우주에서 실제로 관측되는 '초광속 현상'**의 진실에 대해 전문적으로 설명합니다.빛의 속도는 왜 중요할까?아인슈타인의 특수상대성이론은 이 우주에서 빛의 속도(약 299/s)가 모든 관측자에게 동일하다는 사실을 바탕으로 합니다. 이 이론에 따르면:질량을 가진 물체는 빛의 속도를 절대로 넘을 수 없다.왜냐하면, 빛의 속도에 가까워질수록 필요한 에너지가 무한대로 증가하기 때문입니다.그래서 우리는 물리적으로 "아무.. 2025. 5. 2.

티스토리툴바