[1910 노벨물리학상] 요하네스 판데르발스 : 이상기체의 환상을 깨고 '실제' 분자의 세계를 열다

들어가며: '이상기체'라는 완벽한 모델의 균열 19세기 물리학은 '기체'를 다루는 완벽한 무기를 손에 쥐고 있었습니다. 바로 이상기체 상태 방정식 [PV=nRT]이었습니다.

이 방정식 하나로 기체의 압력, 부피, 온도의 관계가 마법처럼 설명되었습니다. 산업 혁명은 이 방정식을 토대로 증기 기관의 효율을 계산했고, 화학자들은 기체 반응의 양을 측정했습니다.

이 완벽해 보이는 모델은 두 가지 핵심적인 '가정' 위에 서 있었습니다. 기체 분자 자체의 부피는 0이다.

[용기에 비해 너무 작아 무시한다] 기체 분자 사이에는 아무런 힘도 작용하지 않는다. [서로 완벽하게 무관심하다] 이 '이상적인' 가정은 기체가 뜨겁고 압력이 낮을 때는 잘 들어맞았습니다.

하지만 과학자들은 이 모델이 설명하지 못하는 현상에 부딪히기 시작했습니다. 바로 기체의 액화였습니다.

온도를 낮추고 압력을 높이면, 기체는 어느 순간 '액체'로 변합니다. 만약 분자 사이에 끌어당기는 힘 [인력]이 없다면, 기체는 절대로 ...