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Study160

135. MRI의 원리: 양자역학이 만들어낸 의료 영상 기술 MRI의 원리: 양자역학이 만들어낸 의료 영상 기술 서론의료 기술의 발전은 질병의 조기 발견과 정밀한 진단을 가능하게 하였습니다. 그 중심에는 MRI(Magnetic Resonance Imaging, 자기공명영상)라는 기술이 있습니다. MRI는 방사선을 사용하지 않으면서도 고해상도의 영상을 제공하여 환자의 부담을 줄이는 첨단 장비입니다. 오늘날 암, 신경 질환, 근골격계 문제 등의 진단 과정에서 없어서는 안 될 존재로 자리잡았습니다. MRI의 핵심 기술은 양자역학에 기반하고 있습니다. 스핀(spin), 에너지 준위, 자기 공명 등 양자역학의 개념이 MRI의 작동 원리를 이해하는 데 필수적입니다. 이처럼 눈에 보이지 않는 미시 세계의 법칙이 인체라는 거대한 시스템을 이해하고 다루는 데 직접 응용된다는 점은.. 2025. 5. 15.
134. 양자 지우개 실험: 미래에 지운 정보가 과거를 바꾼다고? 양자 지우개 실험: 미래에 지운 정보가 과거를 바꾼다고? 서론고전 물리학의 세계에서는 시간은 한 방향으로만 흐릅니다. 과거에서 현재, 그리고 미래로 이어지는 일방통행입니다. 하지만 양자역학에서는 때때로 이러한 상식이 뒤흔들리는 실험 결과들이 나타납니다. 그중에서도 '양자 지우개 실험'은 과거에 일어난 일조차 관측 방식에 따라 달라질 수 있다는 놀라운 암시를 줍니다. 이 실험은 단순한 과학 실험을 넘어, 관측의 의미, 정보의 본질, 그리고 현실 세계에 대한 근본적인 물음을 던집니다. 양자 지우개 실험은 ‘미래에 한 관측행위가 과거의 결과를 바꾼다’는 것처럼 보이기도 하여, 물리학자뿐만 아니라 철학자와 과학 커뮤니케이터들에게도 큰 흥미를 불러일으키고 있습니다. 이 글에서는 이중 슬릿 실험의 확장판인 양자 지.. 2025. 4. 24.
133. 초전도체: 전기 저항 '0'의 마법과 활용 초전도체: 전기 저항 '0'의 마법과 활용 서론전기가 흐를 때 우리는 늘 '저항'이라는 개념을 마주하게 됩니다. 저항은 전자의 흐름을 방해하여 에너지를 열로 변환시키며, 이는 곧 전력 손실로 이어집니다. 하지만 만약 저항이 완전히 사라진다면 어떤 일이 벌어질까요? 이것이 바로 "초전도체"의 세계입니다. 초전도체는 특정 온도 이하에서 전기 저항이 '0'이 되는 물질을 말합니다. 이 현상은 1911년 네덜란드의 물리학자 하이케 카머를링 오네스(Heike Kamerlingh Onnes)에 의해 수은을 약 4.2K까지 냉각시킨 실험에서 처음 발견되었습니다. 단순히 실험실 속 신기한 현상에 그치지 않고, 초전도체는 현재 자기부상 열차, MRI 장비 등 다양한 분야에서 실제로 활용되고 있습니다. 이번 글에서는 초전.. 2025. 4. 23.
132. 원자시계: 세상에서 가장 정확한 시계의 비밀 원자시계: 세상에서 가장 정확한 시계의 비밀 서론시간 측정은 인간의 역사에서 늘 중요한 문제였습니다. 해시계와 모래시계에서 시작하여 오늘날 우리가 사용하는 스마트폰의 시계까지, 인류는 정확한 시간 측정을 위해 끊임없이 발전해왔습니다. 그 목적은 단순히 시간을 알기 위함만이 아닙니다. 농업, 항해, 종교, 경제 활동 등 인간의 모든 삶의 영역에서 시간을 정확히 인식하는 것은 생존과 직결된 문제였습니다. 이 중에서도 현대 과학이 만들어낸 가장 정교하고 정확한 시간 측정 장치가 바로 원자시계입니다. 원자시계는 전통적인 진자나 수정진동자 시계와는 달리, 원자의 양자적 특성을 활용하여 시간이 흐름을 정밀하게 측정합니다. 특히 세슘 원자시계는 1억 년이 지나도 1초밖에 오차가 나지 않을 만큼 정밀하다고 알려져 있습.. 2025. 4. 22.
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