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#01.물리학이란 무엇인가?

우리가 다루고자 하는 물리학이란게 무엇을 하고자하는 학문일까요?

위키백과는 물리학이 무엇인가에 대해서 다음과 같이 말하고 있답니다.

"물질에 대한 연구와, 그것의 운동에 관여하는 에너지나 힘 등을 연구하는 자연과학의 한 분야"

딱히 부연설명이 필요한가요? 물리학은 이 세상이 돌아가는 그 과정 자체를 연구하는 분야입니다.

#02.물리학의 세부분과

과거 물리학의 초창기에는 지금보다 인류에게 축적된 지식도 많지않았고

대부분의 과제들, 궁금한것들이 좀 더 굵직하고 명확했었습니다.  

예컨데 "달과 태양은, 그리고 별들은 왜 뜨고지는걸까?", "물체는 왜 땅에 떨어지는걸까?" 같은 질문들처럼. 

그러한것들이 '운동과 힘, 에너지'라는 개념으로 정리되면서 물리학은 점점 더 복잡해지기 시작했죠.

전기라던가, 자기장이라던가 열이라던가 이러한 것들은 모두 기존의 개념으로도 충분히 정리할 수 있었어요.

 (물론 여기까지만해도 굉장히 배울게 많습니다만 학부과정으로 한 사람이 충분히 익힐수 있는 정도랍니다) 

그런데 20세기, 단 100년사이에 물리학은 엄청나게 급격한 발전을 이룩하게됩니다.

상대성이론을 기점으로, 양자역학이 나타나고 현대사회에 이르기까지 방대한 개념들이 생겨났죠.

"QCD"니 "QED"니 "양자중력", "초끈이론"이라던가.. 심지어는 기존의 다른 개념들마저도 지나치게 복잡해진거에요.

 (이것들이 무엇인지에 대해서는 전혀 모르고 계셔도 상관없습니다)

막연하게 이 세상의 구조를 연구한다고 말은 하더라도 사람에겐 한계란게 있습니다.

그 모든것들을 다루기에는 각 개인의 역량이 더 이상 발전을 따라가지 못하게 된겁니다.

그래서 학부과정을 넘어서 다루게되는 더 어려운 고등과정을 각 분야별로 나누게됬습니다.

그것이 대학원에 들어가 "더 깊고 세밀하게" 배우고 다루게 되는 자기 분야이자 세부전공이 되는거죠.

여기까지는 배경적인 이야기구요.

실제로 어떤 세부전공들이 있는지 알아봅시다.

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-천체물리학: 행성이라던가, 블랙홀이라던가 '우주'에 대해서 연구하는 분야입니다.

  *여담이지만 21세기에 천체물리학자라고하면 다들 "스티븐호킹"부터 떠올리고는하죠.

-입자물리학: '물질의 가장 작은 단위, 기본입자'의 성질에 대해서 연구하는 분야입니다.

  *힉스입자, 표준모형, CERN이랑 관련된 분야라고 생각하시면 대충이라도 감은 오실거에요.

-고체물리학: '고체'의 성질에 대해서 연구하는 분야입니다.

 *고체의 전기적 성질을 새로운 반도체를 개발하는쪽으로 응용하기도 하죠.

-원자물리학: '원자'에 대해서 연구하는 분야라고 할 수 있습니다.

 *원자핵-전자(들)사이의 관계라던가, 전자의 배치라던가, 원자사이의 작용이라던가..

-(원자)핵물리학: '원자핵'에 대해서 연구하는 분야입니다.

 *양성자, 중성자니 경입자니 중간자니 사실상 원자핵을 구성하는 입자들을 연구한다고 할 수 있습니다.

-광학: '빛'의 성질을 연구하는 분야입니다.

 *여담이지만 몇몇 광학전공자들이 안경회사로 취업한다는 소문이..

-플라즈마 물리학: '플라즈마'에 대해서 연구하는 분야인데..

플라즈마는 "뭉쳐있는 이온화된(전하를 띄는) 기체 집단"정도로 생각하시면 됩니다.

 *보통 플라즈마라고하면 SF영화나, 애니메이션등에서 "푸슝" 발사하는 '그것'을 떠올리겠죠.

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이 외에도 생물물리학이니 통계물리학이니 조금 다른 학문이라고 볼 수 있는 분과들도 있답니다.

#03.각종 연구기관

물리학이 과학의 핵심분야중 하나라서 그런지 연구기관이 여기저기 존재합니다.

일단 기본적으로 물리학 관련 분과가 개설된 대학원은 대부분 연구실을 보유하고있고요.

심지어 대학원 "부설 연구소"를 따로 보유하고 있는 경우도 자주 찾아볼 수 있답니다.

 프린스턴 연구소, NASA, CERN(유럽 입자 물리 연구소), GSI 헬름홀츠 중이온 연구소

 페르미 국립 연구소, 스탠포드 선형 가속기 센터, 국제 이론 물리 센터 등등

→위키백과: 물리학 연구소 들어가보시면 전 세계 곳곳에 분포해있음을 알 수 있어요.

한국에도 관련 연구기관이 꽤 있어요.

대표적인 국가기관으로는 KIAS(한국 고등과학연구원), KAIST(한국 과학기술원)이 있고요.

나머지는 대부분 대학원 부속으로 붙어있는 경우를 많이 본것같네요.

공학과 관련된 연구기관에서도 물리학도들을 데려가는경우가 많습니다.

KARI(항공우주연구원)에서도 천체물리학자들 많이 데려가구요. ─ 요즘에는 별로 안 데려간다고 하네요.

KERI(한국전기연구원)에서도 관련 물리학자들 많이 데려간답니다.

이밖에도 삼성, LG등의 대기업부터 각종 중소기업까지 일반 사기업에서조차도 필요로 해요.

일반적으로 알려져있는 인식과는 다르게 생각보다 취업의 폭이 넓은 분야라고 할수있죠. 

이것은 물리학이 모든 분야의 기초가 될 수 있기 때문이랍니다.

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다음부터는 실제로 물리학 '강의'를 하려고 합니다.

"리처드 파인만"씨와는 또 다른 느낌으로 쉽게 설명하고 싶네요.