그러나 연고에 파리가 있습니다. 초전도가 일어나기 위해서는 물질이 매우 낮은 온도로 냉각되어야 합니다.
사실, 다음 장에서 설명하겠지만 초전도성이 전혀 발견되지 않은 것은 물질을 극도로 낮은 온도로 냉각시키는 방법의 개발에 의해서였습니다. 우리는 이제 상온에서 초전도성을 작동시키는 것이 가능할 수 있다는 것을 알고 있지만 그 목표를 절반 이상 달성했지만 여전히 어떻게 해야 하는지 모릅니다.
온도는 특정 척도로 측정되는 양입니다(그림 1 참조): 1724년으로 거슬러 올라가 미국에서 여전히 사용되는 화씨 척도와 약 20년 후에 개발되어 유럽에서 널리 사용되는 섭씨 척도. 두 스케일 모두 물의 어는점과 끓는점으로 정의되는 고정점에 특정 값을 설정하는 것을 기반으로 합니다. 물론 다른 물질은 다른 온도에서 끓고(그림 1 참조) 이러한 온도는 이러한 저울로 측정할 수 있습니다. 다니엘 가브리엘 파렌하이트(Daniel Gabriel Fahrenheit)의 원래 저울은 사람의 겨드랑이 밑에서 측정한 온도를 3개의 고정점 중 하나로 사용한 반면, 앤더스 셀시우스(Anders Celsius)의 원래 저울은 고정점이 2개였지만 이상하게도 거꾸로 배열되었습니다(0도는 물의 끓는점으로 설정되었으며, 100도를 물의 어는점으로, 더 뜨거운 온도는 더 낮은 숫자를 의미하며 스웨덴 식물학자이자 분류학자인 칼 린네(Carl Linnaeus)가 수정한 기능입니다.
어쨌든 19세기에 온도는 시스템이 환경과 에너지를 교환함으로써 진동하고 요동칠 수 있는 정도를 정량화한다는 사실을 깨달았습니다. 따뜻한 분자는 차가운 분자보다 더 많이 ‘흔들립니다’. 273.15 8 C(459.67 8 F)이고 절대 영도로 알려진 특정 온도에서 모든 진동이 멈춥니다. 켈빈 경은 자신의 이름을 딴 새로운 온도 눈금을 단순히 섭씨 눈금이 273.15도 이동한 것으로 정의했습니다. 따라서 절대 영도는 영 켈빈(K로 약칭)이 되고 물의 어는점은 273.15K가 됩니다. 섭씨와 화씨는 날씨를 논의하는 데 편리한 척도이지만 이 책에서는 낮은 온도를 논의하는 데 더 적합한 숫자인 켈빈을 사용합니다.
373
273
0
Kelvin
100
0
–273
Celsius
212
32
–459
Fahrenheit
Water boils
Water freezes
Absolute zero
Helium boils (4.2 K)
Nitrogen boils (77 K)
Hydrogen boils (20 K)
Ammonia boils (240 K)
Chlorine boils (239 K)
Oxygen boils (90 K)
Methane boils (112 K)
Carbon dioxide sublimates (195 K)
Hydrogen sulphide boils (212 K)
Sulphur dioxide boils (263 K)
373
273
0
Kelvin
100
0
–273
Celsius
212
32
–459
Fahrenheit
Water boils
Water freezes
Absolute zero
Helium boils (4.2 K)
Nitrogen boils (77 K)
Hydrogen boils (20 K)
Ammonia boils (240 K)
Chlorine boils (239 K)
Oxygen boils (90 K)
Methane boils (112 K)
Carbon dioxide sublimates (195 K)
Hydrogen sulphide boils (212 K)
Sulphur dioxide boils (263 K)
