[2016 노벨물리학상] 사울레스, 홀데인, 코스털리츠 : '도넛'과 '베이글'로 물질의 새 시대를 열다

Previous image Next image 들어가며: "고체, 액체, 기체"… 그것이 전부일까? 20세기 물리학은 물질의 '상태' [Phase]를 이해하는 학문이었습니다.

우리는 얼음이 녹아 물이 되고, 물이 끓어 수증기가 되는 '상전이' [Phase Transition]를 압니다. 레프 란다우 [1962년 수상]는 이 모든 현상이 물질 내부의 대칭성 [Symmetry]이 '깨지는' 과정이라고 완벽하게 설명했습니다.

하지만 1970년대, 물리학자들은 2차원[2D]처럼 '얇은' 평면 세계에서 기묘한 현상과 마주쳤습니다. 그곳에서는 란다우의 '대칭성' 이론이 작동하지 않았습니다.

이론상 2차원 세계에서는 '초전도'나 '초유체' 같은 완벽한 질서가 존재할 수 '없어야' 했습니다. [머민-바그너 정리] 그런데도 실험에서는 그런 현상들이 '관측'되었습니다.

물리학은 1차원이나 2차원 같은 '특이한' 차원에서 물질이 어떻게 행동하는지 설명할 '새로운 언어'가 필요했습니다. 그 해답은 물리...