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▶4 면 < 유리의 놀라움 > 에 이어
액체가 되는 것을 멈추고 유리가 되기 시작 하는 시점을 정확히 말하기는 어렵다. 명확한 경계는 없다. 현재 기본적으로 액체와 유리를 분리하는 매우 인간 중심적인 방법을 가지고 있을 뿐이다. 유리는 수백만 년, 수십억 년 동 안 여전히 조금씩 흐를 것이기 때문이다. 또 한 엄청난 기간 동안 유리가 결국 결정화되어 전형적인 고체가 될 수도 있다. 이런 관점에서 유리는 " 결정으로 가는 과정에 미끄러지는 " 액체일 뿐이라고 화학자는 주장하기도 한다. 그러나 또 다른 흥미로운 가능성이 있다. 결 정화 대신에, 매우 오랜 기간 동안, 유리는 완 벽한 무질서의 상태에 더 가까워질 수 있다 는 점이다. 상자와 크기가 다른 여러 상자가 있고 유- 홀( U-Haul) 의 뒷면에 모두 포장하 려고 한다고 가정하면 유- 홀( U-Haul) 뒤쪽 에 있는 모든 상자를 짜낼 수 있고 다른 상자 를 위한 공간이 없고 이를 수행할 수 있는 상
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자 구성이 하나뿐이라면 빈틈없이 채우는 것 은 불가능해진다. 완벽한 무질서를 달성한 유 리는 이상적인 유리다. 휴대폰 앞면에 가장 적 합한 비유가 된다는 점에서 유리는 이상적이 지 않다. 결정화되지 않고 구성 요소를 최대 한 포장한다는 점에서 이상적이 된다. 더 단 단하게 만들고 싶다면 크리스탈을 갖기 시작 해야 할 것이다.
이상적인 유리 존재할까?
문제는 이상적인 유리가 실제로 존재할 수 있는지, 유리를 만들거나 재료를 사용할 수 있 는지 아무도 확신하지 못한다는 것이다. 흥미 진진한 발견이 될 것이지만, 이 물질은 틀림없 이 완전히 새로운 물질 단계를 나타낸다. 실험 에서 유리를 가능하면 이상적으로 만들기 위 해 몇 가지 실험을 수행해 분자를 한 번에 하 나씩 물질에 포장했다. 그런데 문제는 이상적 인 유리에 가까울수록 모든 것이 더 오래 걸린
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다는 사실이다. 유- 홀( U-Haul) 을 포장하는 측면에서 볼 때 상자가 하나 남았는데 잘 맞지 않는 것과 같다. 또한 1 억 년이 넘은 호박 조각 에 대한 연구도 이 물질이 지구에서 오랜 시간 동안 더 이상적인 상태로 진화했는지 확인시 켜 준다. 그러나 그 질문은 아직 풀리지 않은 채로 남아 있다. 이상적인 유리가 존재한다면 과학자들이 더 일반적인 종류의 유리를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있다. 이상적이지 않은 유리의 견고함은 부분적으로 완벽하게 무질서한 것에 얼마나 가까운 지 여부로 설명 할 수 있다. 유리가 이상적인 상태에 가까울수 록 스스로 재구성할 수 있는 능력이 줄어들고 재구성하는 데 더 오래 걸리기 때문이다. 그리 고 움직이는 데 오랜 시간이 걸리는 시스템은 뻣뻣한 것이라 할 수 있다. 이상적인 유리를 찾는 것은 대부분 현실과 동떨어진 아이디어로 씨름하는 학문적 탐구 다. 그러나 그것을 발견하면 유리의 특성을 |
더 잘 예측하고 새로운 유리를 엔지니어링하 는 데 도움이 될 수 있다. 이상적인 분자 포장 이 어떻게 생겼는지 확인할 수 있다면 안경 의 궁극적인 특성이 무엇인지 알 수 있다. 유 리의 본질에 대한 더 깊은 통찰력은 과학자들 이 더 나은 유리를 설계하는 데 도움이 될 수 있다. 주어진 무질서한 구조에서 물리적 특성 이 어떻게 나타나는지 이해하면 구부러지거 나 깨질 가능성이 적은 스마트폰 화면처럼 새 로운 재료를 만들 수 있다. 또는 핵폐기물을 점점 더 오래 가둘 수 있는 유리를 만드는 것 도 가능해진다. 미래는 더 발전된 안경을 기반으로 할 수 있 다. 그러나 지금은 유리가 무엇인지에 대해 이 해하는 것만으로도 감사할 수 있다. 강렬하게 유용하고 댄스 플로어처럼 흐르지만 보석처 럼 단단하다는 것은 알게 되었다. 그리고 수 백 년 된 창문의 깊고 아름답게 두께가 달라진 이유는 여전히 알지 못하고 있다. |