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이온 게이지는 초고진공에 사용된다. 이 측정기들은 열음극과 냉음극 이 두 가지 종류로 나뉘어 진다. 열음극 형태의 경우에는 전기에 의해 가열된 필라멘트가 전자 빔을 생성한다. 그 전자들은 측정기를 통과해 지나가며 근처의 기체 분자들을 이온화한다. 그 결과로 나온 이온들은 음극에 모인다. 그에 의한 전류는 이온의 개수에 비례하며, 결국 측정기 안의 압력에 비례하게 된다. 열음극 측정기는 초고진공에 사용된다.. 10−3 torr부터 10−10 torr의 범위까지 정확하다. 냉음극 측정기의 원리도 전자들이 고압의 방전에 의해 생성된다는 것 외에 똑같다. 냉음극 측정기는 10−2 torr부터 10−9 torr의 범위에서 정확하다. 이온화 진공 게이지의 영점 조절은 만들어진 구조, 측정되는 기체의 구성성분, 부식과 표층 퇴적물에 아주 민감하다. 이온화 진공 게이지의 영점조절은 대기압 또는 저진공의 환경에 의해 무효화될 수 있다. 고진공에서의 기체의 구성성분은 보통 예측불가능하며 그래서 질량 분석계와 이온화 진공 게이지를 같이 써야 정확한 측정이 가능하다.
우주 공간.
우주 공간은 아주 낮은 밀도와 압력을 가지고 있으며 완전 진공에 물리적으로 가장 가깝다. 그러나 어떤 진공도 정확히 완전하지 않으며, 심지어 1세제곱미터의 공간 당 몇 개의 수소 원자들밖에 존재하지 않는 성간 공간도 완전한 진공이 아니다.
별들, 행성들, 그리고 위성들은 중력으로 그들의 대기들을 유지하며, 그렇기에 대기들은 뚜렷한 경계를 가지지 않는다. 지구의 대기압은 우주 공간과 지구 대기의 경계라고 불리는 칼만 라인이 있는 100 km 고도에서 압력이 3.2 × 10−2 Pa 정도까지 떨어진다. 이 칼만 라인을 넘어가면 동방성 기체의 압력은 태양으로부터의 복사압, 태양풍의 동력압 등에 비해 무의미해져 압력에 대한 설명이 어려워지게 된다. 이 범위의 열권은 압력, 온도와 구성에서 큰 변화도를 가지고 이것은 우주 날씨에 따라 많이 변하기도 한다. 천체물리학자들은 이런 환경들을 1세제곱센티미터를 단위로 해서 개수 밀도를 쓰기를 선호한다.
그러나 칼만 라인의 몇 백 킬로미터 위의 공간이 정의상으로 우주 공간이기는 해도 그 공간의 대기압은 위성들에 무시할 수 없을 정도의 저항력의 영향을 주기에는 충분하다. 대부분의 인공위성들은 이 저궤도라고 불리는 공간에서 작동하고 있으며 그 궤도를 유지하기 위해 매일 조금씩의 연료를 소모한다. 여기서의 저항력은 요즘 제안된 행성 간 여행을 위한 솔라 세일에 가해지는 복사압 이용에 의해 극복될 수 있을 정도로는 작다. 행성들은 그들의 대기들은 태양풍에 의해 침식되었을지도 몰라도 질량은 너무 커서 그들의 궤적에 큰 영향을 미친다.
모든 관측 가능한 우주는 많은 수의 광자들, 우주 배경 복사, 많은 중성미자들로 차 있다. 이 복사의 최근 온도는 3 K 정도이다.
진공의 생성 사용.
진공은 아주 다양한 곳에 사용이 된다. 먼저 화학적 분해로부터 필라멘트를 보호하는 역할을 한다. 진공의 화학적 안정함은 전자 빔 용접, 냉 용접, 진공 포장, 그리고 원 식재료의 풍미를 보존하는 진공 프라잉 등의 기술에 사용된다. 초고진공만이 원자 수준에서의 요철이 적은 표면을 만들기에 적합하기 때문에 이러한 원자수준의 기질의 연구에 주로 쓰이게 된다. 또한 고, 초고진공은 입자빔으로 물질을 제거하는 기술에서 화학적 오염을 초래하는 공기들의 화학적 효과를 막을 수 있어 이러한 기술들에 사용된다. 이런 진공 기술은 표면 과학, 반도체의 핵심적인 세 기술인, 가스를 반응관에 흐르게 하여 박막을 형성시키는 화학 증착, 기화된 금속 증기 진공에 있는 표면에 응축시켜 박막을 형성시키는 물리 증착, 반도체 표면을 진공에 있는 가스계로 부식시켜서 가공시키는 드라이 에칭에 필수 요소이다. 진공은 끓는 점을 낮추어 물질들의 기화를 촉진시키기 때문에 다량의 수분을 함유한 재료들을 쉽게 건조시킬때 사용되는 동결건조, 순수한 물질을 얻기위한 증류, 금속공학, 그리고 배기기술에 사용되고 있다. 마지막으로 진공의 전기적 성질은 전자 현미경과 진공관 양극선관에 사용이 되고, 공기저항을 없애는 효과는 빠른 속도를 요구하는 초원심분리기등에 사용되고 있다. 다음 구체적으로 소개할 기술들은 많이 쓰이는 기술들이다.
사용-진공 기계.
진공은 보통 빨아들이는 용도로 많이 쓰인다. 토머스 뉴커먼의 뉴커먼 증기 기관은 밀어내는 압력대신 빨아들이는 진공을 이용해서 피스톤을 움직이게 하였다. 또한 19세기에는 공기압력으로 추진을 받는 이섬바드 브루넬의 대기선의 실험에 사용되기도 하였다. 뿐만 아니라 공기 브레이크가 발명되기 전까지는 진공 브레이크가 영국의 기차에서 널리 쓰였다고 한다.
엔진의 연소에 의한 대기압과 엔진의 압력 차이로 생기는 매니폴드 진공은 자동차의 부품들을 작동시키는데 도움을 주기도 한다. 잘 알려진 기술에는 내연기관의 흡입관의 압력을 조절하는 진공 서보에서 생기는 부압을 브레이크에 필요한 힘으로 사용하는 것이다. 또한, 매니폴드 진공으로 와이퍼를 작동시키기도 한다.
진공 생성- 진공펌프.
진공펌프는 진공을 이용하여 유체 등을 끌어올리는 펌프를 의미한다. 진공을 만드는 방법에는 먼저 용기의 부피를 늘리는 방법이 있다. 그 예로 인체가 인위적으로 횡격막을 늘리게 되면 폐의 부피가 그에 따라 늘어나게 되어 공기가 인체 내로 유입되게 된다. 이러한 인체의 호흡과정도 진공펌프라고 볼 수 있다.
하지만 계속해서 용기의 부피를 늘리는 일은 쉽지 않다. 대신에 폐쇄된 용기의 공기를 계속해서 빼내게 되면 용기 안은 점점 진공이 된다. 이런 방식으로 진공을 만드는 진공펌프는 옛날에 우리나라에서 많이 쓰이던 수동펌프가 있다. 진공이 된 용기내의 작은 구멍을 통해 유체가 들어오면 작은 구멍을 막고 반대편 구멍을 열게 되면 유체가 나가는 방식이다.
방금까지 설명한 것들은 그저 진공펌프의 기본적인 원리들과 진공펌프의 일부분을 소개한 것에 지나지 않는다. 그 외에도 다양한 용적펌프를 포함한 다른 펌프들이 개발되어왔다. 실제로 운동량 전달 펌프는 용적 펌프보다 훨씬 좋은 효율을 가지게 된다.
어떠한 펌프로 만들 수 있는 최소의 압력은 그 펌프 자체의 성능뿐만 아니라 사용되는 펌프의 개수에도 의존된다. 많은 펌프들은 직렬로 연결되어 더 좋은 진공을 만들어낼 수 있다. 용기의 기하적 구조, 유입구멍의 크기와 모양, 재질 등 모든 것들이 펌프의 성능을 좌지우지한다. 이러한 것들을 통틀어 진공 기술이라고 부른다. 그리고 그저 낮은 압력을 만들어내는 것만이 진공펌프의 성능은 아니다. 낮은 압력을 만들어내는데 걸리는 시간 그리고 공기가 새는 것을 방지하는 능력 등 여러 요인이 좋은 펌프를 결정한다.
초고진공계에서는 공기가 새는 세밀한 경로나, 아웃게싱이 일어나는 원인 물질등 많은 것이 고려 되어야 한다. 백금족 원소 팔라듐과 알루미늄의 흡습성, 스테인리스 철과 티타늄의 흡착성은 분명히 초고진공계를 구성하는데에 고려가 되어야 한다. 뿐만 아니라, 기계를 구성하는데 필수적인 윤활유들도 아웃게싱을 일으킬 수 있으므로 분명히 고려되어야 한다. 큰 영향력을 행사하지는 않지만, 진공계의 용기의 벽의 투과성과 이음부분의 플랜지의 이음방향 역시 고려는 되어야 한다.
최근에 만들어진 가장 좋은 진공계가 10−13 토르를 형성한다고 한다. 하지만 극저온의 환경에서는 5*10−17 토르까지도 압력이 내려간다고 한다.
진공으로 일어나는 기화 혹은 승화를 아웃게싱이라고 한다. 모든 물질들은 모두 자신들의 고유의 증기압을 가지고 있다. 압력이 점점 낮아지다가 증기압보다 낮아지면 물질들은 기화를 시작한다. 사실 인공적인 계에서 아웃게싱 효과가 일어나는 것은 진공에 기체가 점점 들어오는 효과와 비슷하므로, 진공계에 액체나 기체가 새는 틈이 생긴 것과 동일한 상황이다. 그렇기 때문에 진공계를 구성하는 물질의 아웃게싱 효과로 인해 인공적으로 완벽한 진공을 만드는 것이 불가능해진다. 또 다른 문제는 응축현상인데, 이러한 아웃게싱 효과로 인해 기화 또는 승화된 기체들이 상대적으로 차가운 표면에 응축하게 되는 현상을 말한다. 이것이 문제가 되는 이유는 만약 그 응축되는 표면이 광학기구라면 정상작동에 에러를 주고, 그 표면이 반응물질이라면 반응이 정상적으로 진행되는데에 장애를 주게 되기 때문이다. 특히 이러한 응축현상은 우주선에 있는 비싼 기구들에 장애를 주는 아주 심한 문제로 제기되고 있다.
이러한 심한 문제를 낳는 현상에 있어서, 가장 번번히 관찰되는 아웃게싱 물질은 흡습성을 지닌 물질들이 가지고 있는 물 그 자체이다. 이러한 물들은 물질은 건조시키거나 가열하는 것으로, 또는 그 물질에 흡습성을 갖는 표면 구조를 변화시키는 방향으로 줄일수 있다. 아웃게싱된 물들이 특히 수송을 할 때 편리하게 사용할 수 있는 로타리 펌프에 응축되면 그 펌프의 회전속도를 낮추어 수송능력을 현저하게 저하시키는 원인이 되기도 한다. 이러한 물에 의한 아웃게싱 효과가 번번하기 때문에 고진공계는 반드시 유기물들을 최대한 제거해야 한다.
일반적으로 증기압은 온도에 비례한다. 그리하여, 초고진공계는 보통 진공상태에서 가열을 충분히 시켜서 모든 불순물들의 증기압을 높여버려서 증기로 만들어버린다음에 제거해버린다. 불순물들을 이러한 방식으로 제거하고 난다음 다시 초고진공계를 식히면, 그 계를 이용한 작업을 할 때 일어나는 장애들을 최대한 줄일 수 가 있다. 뿐만 아니라 식히는 과정에서 액체질소등 아주 온도가 낮은 물질들로 식히게 되면 초고진공계의 온도가 떨어지게 되어 증기압이 상당히 낮아지게 때문에 계에서 일어나는 아웃게싱 효과를 더 줄일 수가 있다.
쌍생성(雙生成, )이란 기본입자(주로 전자나 그 외의 보손입자)와 그의 반입자가 생성되는 것을 말한다. 이는 한 쌍을 생성할 수 있을 만큼 충분한 에너지(적어도 두 입자의 총 정지질량 에너지만큼)가 공급돼야만 가능하고 에너지와 운동량이 보존돼야 한다. 생성된 입자의 그 외의 모든 양자수(각운동량, 전하량)의 합은 0이다. 따라서 만들어진 입자들은 서로 반대의 값을 갖는다. 예를 들어 한 입자의 기묘도가 +1이면 다른 입자는 반드시 -1 이 돼야 한다.
핵물리에서는 높은 에너지의 광자가 핵근처에서 상호작용하여 운동량 보존의 법칙에 위배되지 않도록 전자와 양전자쌍을 만드는 것을 말한다. 처음에 광자의 운동량이 무언가에 의해 흡수되어야만 하기 때문에 쌍생성은 하나의 광자만 있는 빈 공간에서는 일어날 수 없다. 핵 또는 또 다른 광자가 쌍생성 전후의 에너지와 운동량이 모두 보존될 수 있도록 한다.
광자-핵의 쌍생성은 광자의 에너지가 전자의 정지질량에너지의 두 배(1.022MeV)가 넘는 경우에만 일어날 수 있다. 광자-광자의 쌍생성의 경우에는 각 광자의 에너지가 511keV이상이면 가능하다. 높은 에너지의 타우온과 같은 다른 경입자(lepton)에서도 이와 같은 보존법칙이 적용된다. 두 광자는 각각 한 입자의 정지질량에너지를 지녀야 하고, 하나의 광자와 무거운 핵의 경우 광자는 입자 쌍 전체의 정지질량에너지를 지녀야한다. 이러한 상호작용은 패트릭 블래킷에 의해 처음으로 관측되었고 이로 인해 1948년에 노벨 물리학상을 수상하였다.
쌍소멸(pair annihilation) 또는 소멸(annihilation)은 물리학에서 입자와 반입자가 충돌하면 에너지 또는 빛으로 바뀌는 현상이다. 소멸은 반입자 관계에 있지 않은 물질과 반물질의 충돌을 포함하는 경우도 있다.
물리학에서 양자장론(量子場論, , ) 혹은 양자 마당 이론은 장을 통해 물리 현상을 기술하는 양자 이론이다. 입자물리학이나 응집물질물리학 등의 이론적인 바탕을 이룬다. 좁은 의미에서는 양자장론은 양자역학과 특수 상대성이론을 결합한 이론이다. 양자 전기역학이나 표준 모형이 대표적인 예다. 넓은 의미에서는 비상대론적이지만 양자화된 장을 다루는 이론도 포함한다. 응집물질물리학에서 다루는 양자장론이 이 경우에 속한다. 주요한 예로 BCS 이론 등이 있다.
역사적으로 양자장론은 양자역학과 특수 상대성이론을 결합하려는 시도에서 비롯되었다. 비상대론적으로, 양자역학은 슈뢰딩거 방정식으로 기술된다. 슈뢰딩거 방정식은 여러 방법을 통해 상대론적인 기술이 가능한데, 이렇게 하면 클라인-고든 방정식이나 디랙 방정식을 얻는다. 그러나 이 방정식들은 다입자적(입자의 개수가 시간에 대해 일정해서)으로 해석하기 힘들다. 이를 다입자적으로 해석하면 음의 확률 내지 음의 에너지를 갖는 입자 등 비상식적인 결과를 얻는다.
이 문제를 풀기 위해 이차 양자화(二次量子化, )라는 개념이 도입되었다. 이는 처음에는 이미 양자화를 거친 파동 함수를 다시 양자화하는 것으로 생각되었다. 이에 따라, 이론을 단(單)입자 이론에서 다(多)입자 이론으로 재해석한다. 이렇게 하면 이론의 여러 비상식적인 결론을 없앨 수 있다. 예를 들어, 단입자 이론에서의 음의 확률은 다입자 이론에서 반입자의 파동 함수로 재해석한다.
오늘날 이차 양자화는 양자 파동 함수를 거듭 양자화하는 것이 아니라, 사실 고전적인 장을 한 번 양자화하는 것으로 여겨진다. 즉, 양자장론은 고전장론을 양자화한 것이다. 예를 들어, 고전역학에선 맥스웰 이론의 전자기장, 일반상대론의 중력장(계량 텐서) 등 여러 장을 다루는데 이런 장은 고전적이다. 즉, 장의 값이 가환(혹은 그라스만 장의 경우 반가환)한다. 이를 양자화하여 장을 연산자 값을 가지게 한다. 맥스웰 이론을 양자화하면 양자 전기역학을 얻고, 일반상대론을 양자화하면 여러 가지의 양자 중력 이론을 얻는다.
양자전기역학.
1920년대에 전자기장이 유일하게 알려진 고전장이었기 때문에 양자장론은 자연스럽게 전자기 상호작용에 대한 연구와 함께 시작되었다.
1925~1926년 보른, 하이젠베르크, 파스쿠알 요르단의 작업을 통해 자유 전자기장(물질과 상호작용이 없는 것)의 양자 이론은 전자기장을 일련의 양자 조화 진동자로 취급하여 표준 양자화를 통해 개발되었다. 그러나 상호작용을 배제한 그러한 이론은 현실 세계에 대한 정량적 예측을 할 수 없었다.
그의 중요한 1927년 논문 《"The quantum theory of the emission and absorption of radiation"》 에서 디랙은 자유 전자기장을 설명하는 용어에 전류 밀도와 전자기 벡터 사이의 추가 상호 작용 용어를 추가하는 이론인 양자 전기역학이라는 용어를 만들었다. 그는 1차 섭동 이론을 사용하여 자발적 방출 현상을 성공적으로 설명했다. 양자역학의 불확정성 원리에 따르면 양자 조화 진동자는 정지 상태를 유지할 수 없지만 최소 에너지가 0이 아니므로 가장 낮은 에너지 상태(바닥 상태)에서도 항상 진동해야 한다. 따라서 완전한 진공 상태에서도 영점 에너지를 갖는 진동하는 전자기장이 남아 있다. 원자의 전자에 의한 자발적인 복사 방출을 "자극"시키는 것은 진공에서 전자기장의 이러한 양자 요동이다. 디랙의 이론은 원자에 의한 방사선의 방출과 흡수 모두를 설명하는 데 큰 성공을 거두었다. 2차 섭동 이론을 적용하여 광자의 산란, 공명형광 및 비상대론적 콤프턴 산란을 설명할 수 있었다. 그럼에도 불구하고 고차 섭동 이론의 적용은 계산에서 문제가 있는 무한대에 시달렸다.
1928년에 디랙은 상대론적 전자를 설명하는 파동 방정식인 디랙 방정식을 작성했다. 그것은 다음과 같은 중요한 결과를 낳았다. 전자의 "g" 상수는 2이고 스핀은 1/2이다. 그것은 수소 원자의 미세 구조에 대한 올바른 좀머펠트 공식으로 이어졌다. 상대론적 콤프턴 산란에 대한 클레인-니시나 공식을 유도하는 데 사용할 수 있다. 그 결과는 결실을 맺었지만 이 이론은 원자가 방사선 방출에 의해 항상 더 낮은 에너지 상태로 붕괴할 수 있기 때문에 원자를 불안정하게 만드는 음의 에너지 상태의 존재를 분명히 암시했다.
당시 지배적인 견해는 세계가 물질 입자(예: 전자)와 양자장(예: 광자)이라는 아주 다른 두 가지 성분으로 구성되어 있다는 것이었다. 물질 입자는 주어진 공간 영역이나 속도 범위에서 각 입자를 찾을 확률로 설명되는 물리적 상태와 함께 영원한 것으로 간주되었다. 반면에 광자는 기본 양자화된 전자기장의 들뜬 상태일 뿐이며 자유롭게 생성되거나 파괴될 수 있다. 1928년에서 1930년 사이에 요르단, 유진 위그너, 하이젠베르크, 파울리, 엔리코 페르미는 물질 입자가 양자장의 들뜬 상태로 보일 수도 있음을 발견했다. 광자가 양자화된 전자기장의 여기 상태인 것처럼 각 유형의 입자에는 전자장, 양성자장 등 해당하는 양자장이 있다. 충분한 에너지가 주어지면 이제 물질 입자를 생성할 수 있다. 이 아이디어를 바탕으로 페르미는 1932년에 페르미의 상호 작용으로 알려진 베타 붕괴에 대한 설명을 제안했다. 원자핵은 "그 자체로" 전자를 포함하지 않지만 붕괴 과정에서 주변 전자장에서 전자가 생성된다. 이는 들뜬 원자의 복사 붕괴에서 주변 전자기장에서 생성된 광자와 유사하다.
1929년 디랙 등은 전자와 질량은 같지만 전하가 반대인 입자가 존재한다고 가정하면 디랙 방정식에 의해 음의 에너지 상태가 제거될 수 있음을 깨달았다. 이것은 원자의 안정성을 보장했을 뿐만 아니라 반물질의 존재에 대한 최초의 제안이기도 했다. 실제로, 양전자에 대한 증거는 1932년 칼 데이비드 앤더슨에 의해 우주선에서 발견되었다. 광자를 흡수하는 것과 같은 충분한 에너지로 전자-양전자 쌍이 생성될 수 있으며, 이 과정을 쌍생성이라고 한다. 반대 과정인 소멸은 광자 방출과 함께 발생할 수도 있다. 이것은 상호 작용 중에 입자 번호를 고정할 필요가 없음을 보여주었다. 그러나 역사적으로 양전자는 처음에는 새로운 종류의 입자가 아니라 무한한 전자 바다에 있는 "구멍"으로 생각되었으며, 이 이론을 ‘디랙 구멍 이론’이라고 한다. 양자장론은 자연스럽게 공식화에 반입자를 통합했다.
무한대 및 재규격화.
로버트 오펜하이머는 1930년에 양자전기역학의 고차 섭동 계산이 항상 전자 자체 에너지와 전자 및 광자 장의 진공 영점 에너지와 같은 무한한 양을 초래한다는 것을 보여주었다. 시간은 매우 높은 운동량을 가진 광자와 관련된 상호 작용을 적절하게 처리할 수 없다. 20년이 지나서야 그러한 무한대를 제거하기 위한 체계적인 접근 방식이 개발되었다.
에른스트 슈튀켈베르크는 1934년에서 1938년 사이에 양자장론의 상대론적 불변 공식을 확립한 일련의 논문을 발표했다. 1947년 슈튀켈베르크는 완전한 재규격화 절차도 독립적으로 개발했다. 그러한 업적은 이론 공동체에 의해 이해되고 인정되지 않았다.
이러한 무한대에 직면한 존 아치볼드 휠러와 하이젠베르크는 각각 1937년과 1943년에 소위 S행렬 이론으로 문제가 있는 양자장론을 대체할 것을 제안했다. 미시적 상호작용의 구체적인 세부 사항은 관측으로 접근할 수 없기 때문에 이론은 상호 작용의 미시적 세부 사항에 관심을 갖기보다는 상호작용에서 소수의 관찰 가능 항목("예:" 원자 에너지) 간의 관계를 설명하려고 시도해야 한다. 1945년에 파인만과 휠러는 과감하게 양자장론을 완전히 포기하고 입자 상호 작용의 메커니즘으로 원거리 작용을 제안했다.
1947년에 윌리스 램과 로버트 러더포드는 램 이동이라고도 하는 수소 원자의 2S1/2 및 2P"1/2" "에너지" 준위의 미세한 차이를 측정했다. 에너지가 전자 질량을 초과하는 광자의 기여를 무시함으로써 한스 베테는 성공적으로 램 이동의 수치를 추정했다. 이어서 노르만 크롤, 램, 제임스 프렌치 및 빅토어 바이스코프는 무한대가 다른 무한대를 취소하여 유한한 수량을 생성하는 접근 방식을 사용하여 이 값을 다시 확인했다. 그러나 이 방법은 서투르고 신뢰할 수 없으며 다른 계산으로 일반화할 수 없다.
돌파구는 결국 1950년경 줄리언 슈윙거, 리처드 파인만, 프리먼 다이슨, 도모나가 신이치로가 무한대를 제거하는 보다 강력한 방법을 개발하면서 이루어졌다. 주요 아이디어는 질량과 전하의 계산된 값을 유한한 측정값으로 대체하는 것이다. 이 체계적인 계산 절차는 재규격화로 알려져 있으며 섭동 이론에서 임의의 순서에 적용될 수 있다. 도모나가는 그의 노벨 강연에서 다음과 같이 말했다.
재규격화 절차를 적용하여 최종적으로 전자의 비정상적인 자기 모멘트 (2에서 전자 "g" 계수의 편차) 및 진공 분극을 설명하기 위한 계산이 이루어졌다. 이 결과는 실험적 측정치와 놀라울 정도로 일치하여 "무한대와의 전쟁"의 종식을 알렸다.
동시에 파인만은 양자 역학과 파인만 도형의 경로 적분 공식을 도입했다. 후자는 섭동 확장에서 용어를 시각적으로 직관적으로 구성하고 계산하는 데 사용할 수 있다. 각 도형은 상호작용에서 입자의 경로로 해석될 수 있으며 각 꼭지점과 선에는 해당 수학적 표현이 있으며 이러한 표현의 곱은 도형에 표시된 상호작용의 산란 진폭을 제공한다.
재규격화 절차와 파인만 도형의 발명과 함께 양자장론은 마침내 완전한 이론적 프레임워크로 부상했다.
재규격화 불가능성.
양자전기역학의 엄청난 성공을 감안할 때 많은 이론가들은 1949년 이후 몇 년 동안 양자장론이 곧 광자, 전자 및 양전자 사이의 상호 작용뿐만 아니라 모든 미시적 현상에 대한 이해를 제공할 수 있을 것이라고 믿었다. 이러한 낙관론과는 달리 양자장론은 거의 20년 동안 지속된 또 다른 침체기에 접어들었다.
첫 번째 장애물은 재규격화 절차의 제한된 적용 가능성이었다. 양자전기역학의 섭동 계산에서 작은(유한한) 물리량(즉, 전자의 질량과 전하)을 재정의하여 모든 무한한 양을 제거할 수 있다. 다이슨은 1949년에 양자전기역학이 그 예인 "재규격화 가능 이론"이라고 하는 작은 부류의 이론에서만 가능하다는 것을 증명했다. 그러나 약한 상호작용의 페르미 이론을 포함한 대부분의 이론은 "재규격화 불가능"하다. 이러한 이론에서 1차 이상의 섭동 계산은 유한한 수의 물리량을 재정의하여 제거할 수 없는 무한대를 초래한다.
두 번째 주요 문제는 섭동 이론의 급수 확장에 기반한 파인만 도형 방법의 제한된 유효성에서 비롯되었다. 급수가 수렴하고 저차 계산이 좋은 근사가 되려면 급수가 전개되는 결합 상수가 충분히 작아야 한다. 양자전기역학의 결합 상수는 미세 구조 상수 이며, 실제 계산에서는 가장 단순하고 가장 낮은 차수의 파인만 도형만 고려할 필요가 있을 정도로 작다. 대조적으로 강한 상호작용의 결합 상수는 대략 1 차수이므로 복소 고차 파인만 도형은 단순한 도형만큼 중요하다. 따라서 섭동 양자장론 방법을 사용하여 강력한 상호 작용에 대한 신뢰할 수 있는 정량적 예측을 도출할 방법이 없었다.
이러한 어려움이 다가오면서 많은 이론가들이 양자장론을 외면하기 시작했다. 일부는 대칭 원리와 보존 법칙에 초점을 맞추었고 다른 일부는 휠러와 하이젠베르크의 오래된 S-행렬 이론을 선택했다. 양자장론은 휴리스틱 방식으로 지침 원칙으로 사용되었지만 정량적 계산의 기초로는 사용되지 않았다.
소스 이론.
그러나 슈윙거는 다른 길을 택했다. 10년 이상 동안 그와 그의 학생들은 장론의 거의 유일한 주창자였지만 1951년에 "외부 소스"를 게이지 장에 결합되는 흐름으로 사용하는 새로운 방법으로 무한대 문제를 해결하는 방법을 찾았다. 이전 연구 결과에 동기를 부여받은 슈윙거는 라그랑주 승수로 알려진 구성 공간 매개변수에 외부 힘을 결합하는 고전적 과정을 "양자적으로" 일반화하기 위해 이 접근 방식을 계속 추구했다. 그는 1966년에 자신의 소스 이론을 요약한 다음 "입자, 소스 및 장이라는 제목의 세 권의 책에서 양자 전기역학에 대한 이론의 적용을 확장했다." 새로운 관점이 가장 성공적으로 적용된 파이온 물리학의 발전은 그에게 수학적 단순성과 개념적 명확성의 큰 이점을 확신시켰다.
소스 이론에는 발산이나 재규격화가 없다. 장론의 계산 도구로 간주될 수 있지만 더 일반적이다. 소스 이론을 사용하여 슈윙거는 1947년에 수행한 전자의 비정상적인 자기 모멘트를 계산할 수 있었지만 이번에는 무한한 양에 대한 '혼란스러운 언급'이 없었다.
슈윙거는 또한 그의 양자장론 중력 이론에 소스 이론을 적용했으며 아인슈타인의 고전적인 네 가지 결과인 중력 적색 편이, 중력에 의한 빛의 편향 및 감속, 수성의 근일점 세차 운동을 모두 재현할 수 있었다. 물리학계에서 소스 이론을 무시한 것은 슈윙거에게 큰 실망이었다.
1954년에 양전닝과 로버트 밀스는 양자전기역학의 국소적 대칭성을 일반화하여 보다 복잡한 국소적 대칭군을 기반으로 하는 비-아벨 게이지 이론(양-밀스 이론이라고도 함)을 발표했다. 양자전기역학에서 (전기적으로) 하전된 입자는 광자 교환을 통해 상호 작용하는 반면, 비-아벨 게이지 이론에서는 새로운 유형의 "전하"를 운반하는 입자가 질량이 없는 게이지 보손의 교환을 통해 상호 작용한다. 광자와는 달리 이 게이지 보손 자체는 전하를 띤다.
셸던 글래쇼는 1960년에 전자기 상호작용과 약한 상호작용을 통합한 비-아벨 게이지 이론을 개발했다. 1964년에 압두스 살람과 존 클리브 워드는 다른 경로를 통해 동일한 이론에 도달했다. 그럼에도 불구하고 이 이론은 재규격화 불가능했다.
피터 힉스, 로버트 브라우트, 프랑수아 앙글레르, 제럴드 구랄닉, 카를 하겐 및 톰 키블은 유명한 "Physical Review Letters"에 게재된 논문에서 양-밀스 이론의 게이지 대칭이 자발적 대칭 깨짐이라는 메커니즘에 의해 깨질 수 있다고 제안했다. 이 과정으로 게이지 보손은 질량을 얻을 수 있다.
글래쇼, 살람 및 와드의 이전 이론과 자발적인 대칭 깨짐의 아이디어를 결합하여 스티븐 와인버그는 1967년에 모든 경입자 사이의 전기약한 상호 작용과 힉스 입자의 효과를 설명하는 이론을 작성했다. 그의 이론은 처음에는 대부분 무시되었다. 1971년 제라드 호프트가 비-아벨 게이지 이론이 재규격화 가능하다는 증명에 의해 다시 빛을 발하기 전까지는 말이다. 와인버그와 살람의 약한 전기자 이론은 1970년 글래쇼, 존 일리오풀로스, 루치아노 마이아니에 의해 경입자에서 쿼크로 확장되어 완성되었다.
하랄드 프리치, 머리 겔만 및 하인리히 로트윌러는 1971년에 강한 상호작용을 포함하는 특정 현상이 비-아벨 게이지 이론으로도 설명될 수 있음을 발견했다. 양자 색역학이 탄생했다. 1973년에 데이비드 그로스, 프랭크 윌첵 및 휴 데이비드 폴리쳐는 비-아벨 게이지 이론이 "점근적으로 자유롭다"는 것을 보여주었다. (비슷한 발견은 이전에도 여러 번 있었지만 대체로 무시되었다.) 따라서 적어도 고에너지 상호작용에서 양자 색역학의 결합 상수는 섭동 급수 확장을 보증하기에 충분히 작아져 강한 상호작용에 대한 정량적 예측이 가능하다.
이러한 이론적 돌파구는 양자장론의 르네상스를 가져왔다. 전기약력 이론과 색역학을 포함하는 전체 이론은 오늘날 소립자의 표준 모형이라고 한다. 표준 모형은 중력을 제외한 모든 기본 상호작용들을 성공적으로 설명하며, 그 많은 예측들은 이후 수십 년 동안 놀라운 실험적 확인을 받았다. 자발적인 대칭 깨짐 메커니즘의 핵심인 힉스 보손이 마침내 2012년 CERN에서 발견되어 표준 모형의 모든 구성 요소의 존재를 완전히 검증했다.
기타 발전.
1970년대에는 비-아벨 게이지 이론에서 비섭동적 방법이 개발되었다. 엇호프트-폴랴코프 홀극은 이론적으로 엇호프트와 알렉산더 폴랴코프에 의해 플럭스 튜브는 홀거 벡 닐슨과 Poul Olesen에 의해 순간자는 폴랴코프와 공동 저자에 의해 발견되었다. 이러한 개체는 섭동 이론을 통해 접근할 수 없다.
초대칭도 같은 기간에 나타났다. 최초의 4차원 초대칭 양자장론은 유리 골판드와 이브게니 릭트만이 1970년에 만들었지만 철의 장막으로 인해 광범위한 관심을 끌지 못했다. 초대칭은 1973년 율리우스 베스와 브루노 추미노의 작업 이후에야 이론 커뮤니티에서 시작되었다.
네 가지 기본 상호 작용 중에서 중력은 일관된 양자장론 설명이 부족한 유일한 것으로 남아 있다. 양자 중력 이론에 대한 다양한 시도는 끈 이론의 발전으로 이어졌다. 등각 대칭을 갖는 2차원 양자장론의 한 유형이다. 조엘 셰르크와 존 슈워츠는 끈 이론이 중력의 "양자" 이론이 될 수 있다고 1974년에 처음 제안했다.
응집물질물리학.
양자장론은 소립자 사이의 상호 작용 연구에서 비롯되었지만 다른 물리적 계, 특히 응집물질물리학의 다체 계에 성공적으로 적용되었다.
역사적으로 자발적 대칭 깨짐의 힉스 메커니즘은 난부 요이치로가 초전도체 이론을 기본 입자에 적용한 결과인 반면, 재규격화 개념은 물질의 2차 상전이 연구에서 나왔다.
광자가 도입된 직후 아인슈타인은 결정의 진동에 대한 양자화 절차를 수행하여 최초의 준입자인 포논을 생성했다. 레프 란다우는 많은 응집 물질계에서 저에너지 여기가 일련의 준입자 사이의 상호작용으로 설명될 수 있다고 주장했다. 양자장론의 파인만 도형은 자연스럽게 응집 물질계의 다양한 현상 분석에 적합했다.
게이지 이론은 초전도체의 자속 양자화, 양자 홀 효과의 저항을, AC 조지프슨 효과의 주파수와 전압 간의 관계를 설명하는 데 사용된다.
입자와 장의 이중성.
양자장론에서는 입자물리학에서 다루는 광자와 전자, 쿼크 따위의 입자를 양자화한 장의 들뜸으로 해석한다. 예를 들어, 전자와 양전자는 전자장의 들뜸으로 나타낸다.
물리학의 오랜 의문 중 하나는 왜 양자수가 같은 두 입자는 절대로 구별할 수 없는지다. 예를 들어 양자수가 같은 두 뮤온은 모든 면에서 정확히 같고, 어느 실험으로도 구별할 수 없다. 모든 뮤온의 전하와 질량은 정확히 같다. 이에 반해 똑같은 과정을 거쳐 만들어진 두 자동차나 생명체는 비슷해 보이지만 여러 가지 미세한 차이가 있다. 이와 같은 동일함은 서로 다른 시각에 만들어진 입자에도 성립하는데 예를 들어 만들어진지 1초가 된 뮤온이나 1년이 지난 뮤온이나 다 남은 평균수명은 정확히 같다(다시 말해 입자는 늙지 않는다). 모든 입자를 해당하는 장의 들뜸으로 해석하면 왜 같은 종의 입자가 정확히 같은지 이해할 수 있다. 같은 종의 입자가 같은 이유는 그 입자가 개별적으로 존재하는 것이 아니라, 같은 개체(해당 입자 종의 장)의 일부분이기 때문이다.
고전역학에서는 입자 간의 상호작용을 마당으로 설명할 수 있다. 즉, 전자기력은 전자기장, 중력은 중력장으로 설명할 수 있다. 이는 양자장론에서도 마찬가지이다. 그러나 양자장론에서는 모든 장은 입자로 재해석할 수 있다. 즉, 입자 사이의 힘을 입자로 매개한다고 볼 수 있다. 예를 들어, 전자기장에 해당하는 입자는 광자고, 중력장에 해당하는 입자는 중력자다. 이로써 17세기부터 비롯된 빛이 입자인지 아니면 파동인지에 대한 문제에 대해 두 해석이 모두 맞다고 답할 수 있게 되었다.
상대론적 양자장론은 일반적으로 라그랑지언으로 나타낸다(양자역학에서 일반적으로 쓰이는 해밀토니언은 로런츠 공변하지 않는다). 주어진 라그랑지언으로부터 파인만 규칙을 얻는다. 양자장론에서 모든 실험적으로 측정 가능한 값은 산란 행렬로부터 계산할 수 있다. 산란 행렬은 파인만 도형의 합으로 계산할 수 있고, 파인먼 도형은 파인먼 규칙으로부터 계산한다.
고전적인 차원에서는 이와 같은 계산법은 간단하고 고전역학으로 계산한 값과 동일하다. 그러나 고리(loop)를 포함한 파인만 도형의 경우 대개 그 값이 발산한다. 이를 고치기 위하여 우선 도형의 값을 조절하여 그 발산하는 정도를 계산한 다음 그 발산을 이론의 라그랑지언에 든 상수(결합 상수, 질량 등)로 집어넣는다. 이렇게 하면 이론의 각종 상수는 무한해지지만, 이론의 예측은 유한해진다. 이 과정을 재규격화라고 한다. 이렇게 하여 유한하게 만든 무한한 수의 파인만 도형을 더하면 산란 행렬의 값을 얻는다. 이렇게 하여 얻는 값은 역시 대개 발산하는데 이 경우 각종 방법으로 재합(再合, resummation)하여 유한하게 만든다.
구체적 설명.
표기의 단순성을 위해 다음 절에서는 디랙 상수 formula_1와 빛의 속도 formula_2가 모두 1로 설정된 자연 단위계가 사용된다.
고전 분야.
고전적인 장은 공간 및 시간 좌표의 함수이다. 예를 들면 뉴턴 중력 formula_3의 중력장과 고전 전자기학의 전기장 formula_4과 자기장 formula_5이 있다. 고전적인 장은 시간에 따라 변하는 공간의 모든 지점에 할당된 양으로 생각할 수 있다. 따라서 무한히 많은 자유도를 가진다.
양자 역학적 특성을 나타내는 많은 현상은 고전적 장만으로는 설명할 수 없다. 광전 효과와 같은 현상은 공간적으로 연속적인 장이 아니라 불연속 입자(광자)로 가장 잘 설명된다. 양자장론의 목표는 수정된 장의 개념을 사용하여 다양한 양자 역학 현상을 설명하는 것이다.
정준 양자화 및 경로 적분은 양자장론의 두 가지 일반적인 공식이다. 양자장론의 기초에 동기를 부여하기 위해 다음은 고전장론의 개요이다.
가장 단순한 고전적 장은 시간에 따라 변하는 공간의 모든 지점에서 실수인 실수 스칼라장이다. 이것은 formula_6로 표시된다. 여기서 formula_7는 위치 벡터이고 formula_8는 시간이다. 장의 라그랑지언 formula_9이
라 하자. 여기서 formula_11는 라그랑지안 밀도, formula_12는 장의 시간 미분 도함수이고 formula_13는 기울기 연산자이며 formula_14은 실 매개변수(장의 "질량")이다. 라그랑지언에 오일러-라그랑주 방정식을 적용하면
시간과 공간에서 변화하는 방식을 설명하는 장의 운동 방정식
을 얻는다. 이것은 클라인-고든 방정식으로 알려져 있다.
클라인-고든 방정식은 파동 방정식이므로 그 해는 다음과 같이 정상 모드 (푸리에 변환을 통해 얻음)의 합으로 표현할 수 있다.
여기서 formula_18는 복소수 (관습에 의해 정규화됨)이고, 는 켤레 복소수를 나타내며, formula_19는 정상 모드의 주파수이다.
여기서 이고 는 공변 도함수를 나타낸다. 양자장론의 라그랑지언, 즉 계산 결과 및 물리적 예측은 시공간 배경의 기하학에 따라 달라진다.
위상 양자장론.
양자장론의 상관 함수 및 물리적 예측은 시공간 계량 에 따라 달라진다. 위상 양자장론이라고 하는 특수한 양자장론들의 경우 모든 상관 함수는 시공간 계량의 연속적인 변화와 독립적이다.곡선 시공간에서 양자장론은 일반적으로 시공간 배경의 "기하학" (국소적 구조)에 따라 변경되는 반면, 위상 양자장론은 시공간 미분동형사상 아래에서 불변이지만 시공간의 "위상" (대역적 구조)에 민감하다. 이는 위상 양자장론의 모든 계산 결과가 기본 시공간의 위상 불변량 임을 의미한다. 천–사이먼스 이론은 위상 양자장론의 한 예이며 양자 중력 모형을 구성하는 데 사용되었다. 위상 양자장론의 응용에는 부분 양자 홀 효과 및 위상 양자 컴퓨터가 포함된다. 분할된 입자의 세계선 궤적(애니온으로 알려짐)은 시공간에서 링크 구성을 형성할 수 있으며, 물리학에서 애니온의 땋음 통계를 수학의 링크 불변량과 관련시킨다. 위상 양자 물질의 첨단 연구에 적용할 수 있는 위상 양자 장론에는 2+1 시공간 차원의 천-사이먼스-위튼 게이지 이론, 3+1 시공간 차원 이상의 다른 새로운 별난 위상양자장론이 포함된다.
섭동 및 비섭동.
섭동 이론을 사용하여 작은 상호 작용 항의 전체 효과는 상호 작용에 참여하는 가상 입자 수의 급수 전개에 의해 차수별로 근사될 수 있다. 확장의 모든 용어는 파인만 도형을 사용하여 시각적으로 표현되는 가상 입자를 통해 (물리적) 입자가 서로 상호 작용할 수 있는 한 가지 가능한 방법으로 이해될 수 있다. 양자 전기역학에서 두 전자 사이의 전자기력은 가상 광자의 전파에 의해 (섭동 이론에서 1차로) 표현된다. 유사한 방식으로 W 및 Z 보손은 약한 상호 작용을 수행하는 반면 글루온은 강한 상호 작용을 수행한다. 다양한 가상 입자의 교환을 포함하는 중간 상태의 합으로서의 상호 작용 해석은 섭동 이론의 틀에서만 의미가 있다. 대조적으로 양자장론의 비섭동 방법은 상호 작용하는 라그랑주를 급수 전개없이 전체적으로 처리한다. 상호 작용을 전달하는 입자 대신에 이러한 방법은 엇호프트–폴랴코프 홀극, 도메인 벽, 플럭스 튜브 및 순간자와 같은 개념을 생성했다. 섭동없이 완전히 풀 수 있는 양자장론의 예로는 등각 장론 및 티링 모형의 최소 모형이 있다.
양자장론의 엄밀한 수학적 형식화.
입자물리학과 응집물질물리학에서 압도적인 성공을 거두었음에도 불구하고, 양자장론 자체에는 아직까지 수학적 기반이 부족하다. 예를 들어 하그(Haag)의 정리에 따르면 양자장론에 대해 잘 정의된 상호작용 묘사가 존재하지 않으며, 이는 전체 파인만 도형의 기초가 되는 양자장론의 섭동 이론이 근본적으로 잘못 정의되었음을 의미한다.
그러나 어떠한 수렴 요구 사항 없이 형식 멱급수로서 값을 계산할 수만 있으면 되는 "섭동" 양자장론은 엄격한 수학적 기반이 제공될 수 있다. 특히 케빈 코르텔리오의 책 "Renormalization and Effective Field Theory"는 카다노프, 윌슨, 폴친스키의 유효 장론 접근 방식과 게이지 양자화 이론에 대한 바탈린-빌코비스키 접근 방식을 결합한 섭동 재규격화의 엄밀한 공식을 제공한다. 또한, 일반적으로 유한 차원 적분 이론에서 영감을 얻은 형식 계산 방법으로 이해되는 섭동 경로 적분 방법은 유한 차원 유사체로부터 적절한 수학적 기반을 얻을 수 있다.
1950년대 이후 수학자들과 수리 물리학자들은 수학적으로 엄격한 방식으로 상대론적 양자장론의 구체적인 모형의 존재를 확립하고 그 특성을 연구하기 위해 모든 양자장론을 일련의 공리로 구성하려고 시도했다. 이 연구는 수리물리학의 부분 분야인 구성적 양자장론이라고 한다. 이것은 CPT 정리, 스핀-통계 정리 및 골드스톤 정리와 같은 결과와 2차원 및 3차원 시공간에서 상호 작용하는 많은 양자장론의 수학적으로 엄밀한 구성(예: 임의의 다항식 상호 작용이 있는 2차원 스칼라 장론, 4차 상호 작용 등이 있는 3차원 스칼라 장론)으로 이어졌다.
일반 양자장론와 비교하여 위상 양자장론과 등각 장론의 수학적 기반은 더 잘 갖춰져 있다. 둘 다 보충 경계 표현으로 분류될 수 있다.
대수적 양자장론은 양자장론의 공리화에 대한 또 다른 접근 방식으로, 기본적 대상은 국소적 연산자와 이들 사이의 대수적 관계이다. 이 접근 방식을 따르는 공리 계에는 와이트만 공리와 하그–카스틀러 공리가 포함된다. 와이트만 공리를 만족하는 이론을 구성하는 한 가지 방법은 오스터발더-슈라더 공리를 사용 하는 것이다. 오스터발더-슈라더 공리를 사용하면 해석적 연속(윅 회전)에 의해 허수 시간 이론에서 실수 시간 이론을 얻기 위한 필요 충분 조건을 얻을 수 있다.
클레이 수학 재단에서 제안한 밀레니엄 수학 문제 중 하나인 양-밀스 이론의 존재성과 질량 간극 가설은 위의 공리계에 의해 설정된 잘 정의된 양-밀스 이론 존재하는지, 그리고 그 이론 안에서 질량 간극의 존재성을 증명할 수 있는지에 대한 문제이다. 전체 문제 설명은 다음과 같다.
타임 머신()은 영국의 H. G. 웰스가 쓴 과학 소설이다. 1895년에 간행되었다. 과학 소설이나 영화에 자주 등장하는 시간여행의 개념이 대중에 소개되었다.
타임머신은 과거·미래를 자유로이 오갈 수 있는 기계장치로, 타임머신을 발명한 주인공은 시간여행 끝에 80만 2701년의 세계에 도착한다. 그곳의 인류는 지성, 힘, 덕성으로 해결할 수 있는 모든 문제를 해결한 뒤 서서히 퇴화한, 아름답고 화려한 엘로이인과 지하에서 기계를 조작하며 엘로이인들을 잡아먹으며 사는 몰록(노동자의 후손)으로 나뉘어 있었으며 성별이 없었다. 시간 여행자는 몰록에게 타임머신을 도둑맞고 엘로이의 딸 위나와 함께 그들과 싸우지만 그녀가 죽자 혼자서 타임머신을 되찾아 미래로의 여행을 계속한다. 그곳에는 커다란 탁자만한 게, 이끼, 회색 개구리 인간들 외에는 생명체가 없었다. 그는 3000만년 후로 가 보았다. 그곳에는 위협적인 불그스름한 게 비슷한 생명체가 이끼로 뒤덮힌 선홍색 해변에서 거대한 나비들을 추적하고 있었다. 시간 여행자는 다시 현재로 돌아온다. 그러나 그는 또다시 미래로 떠나 돌아오지 않는다는 내용이다. 이 소설이 만들어진 후, 여러 가지 과학 소설이 많이 나왔다.
사파리(영어: Safari)는 Apple이 개발한 그래픽 웹 브라우저이다. macOS, iOS, iPadOS의 기본 웹 브라우저로 내장되어 있으며, 오픈 소스 웹키트 렌더링 엔진을 기반으로 동작한다. 2003년 Mac OS X 팬서와 함께 처음 세상에 공개되었으며, 이후 Apple의 모든 플랫폼에서 웹 경험의 중심 역할을 하고 있다. 간결한 디자인 철학, 빠른 성능, 업계 최고 수준의 전력 효율성, 그리고 사용자의 개인정보 보호를 최우선으로 하는 강력한 기능들로 잘 알려져 있다.
브라우저 전쟁과 사파리의 탄생 (2003년 이전).
1990년대 후반, Apple은 마이크로소프트와의 계약에 따라 자사 Mac OS의 기본 웹 브라우저로 인터넷 익스플로러 for Mac을 탑재했다. 그러나 2000년대 초반에 이르러 마이크로소프트가 Mac용 IE 개발을 중단할 것이라는 전망이 나오자, Apple은 웹 브라우징 경험의 주도권을 확보하기 위해 알렉산더라는 코드명으로 자체 브라우저 개발 프로젝트에 착수했다. 이 프로젝트의 결과물이 바로 Safari였다.
Apple 생태계 중심의 혁신 (2013년–현재).
윈도우 지원 중단 이후, Safari는 Apple 생태계와의 깊은 통합, 성능 및 전력 효율성 극대화, 그리고 업계를 선도하는 개인정보 보호 기능 강화에 집중하고 있다.
WebKit 엔진과 WebKit2 아키텍처.
Safari는 웹키트 레이아웃 엔진을 사용한다. 웹키트는 KHTML과 KJS 라이브러리를 포크하여 Apple이 주도적으로 개발하는 오픈 소스 프로젝트이다. 2010년, Apple은 WebKit2라는 새로운 멀티 프로세스 아키텍처를 도입했다. WebKit2는 UI 프로세스와 웹 콘텐츠 렌더링 프로세스를 분리하여, 하나의 웹페이지에서 오류가 발생하더라도 브라우저 전체가 종료되지 않는 안정성을 확보했다. 또한 각 탭을 별도의 샌드박스 환경에서 실행하여 보안을 크게 강화했다. 2013년 구글이 웹키트에서 갈라져 나와 블링크 엔진을 개발하기 전까지 구글 크롬 역시 웹키트를 사용했다.
JavaScriptCore 엔진.
자바스크립트 엔진으로는 고도로 최적화된 JavaScriptCore를 사용한다. 과거 'Nitro' 및 'Nitro Extreme' 엔진으로 불렸으며, 여러 단계의 JIT(Just-In-Time) 컴파일러(Baseline JIT, DFG JIT, FTL JIT 등)를 통해 코드 실행 속도를 극대화한다. 특히 Apple 하드웨어의 특성을 고려하여 설계되었기 때문에, 강력한 성능을 발휘하면서도 전력 소모를 최소화하는 데 중점을 둔다. 이는 MacBook의 배터리 사용 시간 연장에 직접적으로 기여한다.
선도적인 개인정보 보호 기술.
Safari는 단순한 기능 추가를 넘어, 사용자 프라이버시를 기본권으로 간주하는 설계 철학을 반영한다.
Apple 생태계와의 완벽한 연동.
Safari의 가장 큰 강점 중 하나는 Apple 생태계 내에서의 매끄러운 경험이다.
iOS 및 iPadOS 버전.
모바일 Safari는 데스크톱 버전과 핵심 기술을 공유하지만, 터치 인터페이스와 모바일 환경에 최적화된 독자적인 기능을 갖추고 발전해왔다. 초기에는 플러그인을 지원하지 않아 Adobe Flash 콘텐츠를 재생할 수 없었으나, 이는 웹이 HTML5 표준으로 전환하는 계기가 되었다. iOS 15부터는 주소창을 화면 하단으로 이동시켜 한 손 조작 편의성을 높였으며(설정에서 상단으로 변경 가능), iPadOS에서는 데스크톱 수준의 브라우징 경험을 제공하기 위해 마우스 및 트랙패드 지원, 키보드 단축키, 다운로드 관리자 등 데스크톱급 기능을 대거 도입했다.
다섯 손가락은 1980년대 중반부터 1990년대까지 활동한 대한민국의 음악 그룹이다. 대학생이 모여 만든 그룹으로 순수하고 낭만적인 노래들로 사랑을 받았다.
1집의 멤버는 임형순, 이두헌, 박강영, 최태완, 이우빈이며, 1985년 서울음반에서 음반이 발매되었다. 이 음반에 &lt;새벽 기차&gt;와 &lt;수요일에는 빨간 장미를&gt;이 수록되어 있다.
치경음(齒莖音, alveolar consonant) 또는 잇몸소리()는 설단과 치경으로 조음하는 닿소리이다. 치조음(齒槽音)이라고도 한다. 국제 음성 기호에 있는 치경음은 아래와 같다.
사랑과 평화는 1970년대부터 2020년대 현재까지 활동하고 있는 한국의 대중음악 밴드이다. 탁월한 연주 실력과 펑크 리듬을 특징으로 한다.
70년대 중반 미8군 무대에서 활동하던 서울 나그네가 전신으로 당시 DJ로 활동하던 이장희의 도움으로 1집 한동안 뜸했었지를 발표하여 히트시킨다. 2집에선 장미, 뭐라고 딱 꼬집어 얘기할 수 없어요 등을 히트시킨다. 데뷔당시 한국내 밴드중 가장 최고가의 악기와 24 채널 레코딩 기술등 시대를 앞서갔던 밴드로 특히 Mini Moog 와 Clavinet 등의 악기의 사용등 한국 밴드뮤직의 새로운 장을 열게 했다고 해도 과언이 아닌 대중음악 밴드이다.
나우누리(Nownuri)는 나우콤에서 1994년 10월부터 서비스를 시작한 PC통신망이었다. 강창훈(1956 ~ 2023.7.17) 전 나우컴 대표가 1994년 3월 북네트(Book-Net)라는 이름의 책 전문 정보 서비스로 시작하였으나, 두 달 후인 5월 종합 PC통신 서비스로 확대했다. 서비스 초기에는 회사명을 딴 나우콤으로 불리다가 1994년 9월에 이용자들에게 서비스 명칭을 공모하여, 1994년 10월 상용화와 함께 나우누리라는 서비스명을 사용하게 되었다. 또한, 당시 상용 PC 통신망 가운데 가장 먼저 14,400 bps 속도의 서비스를 제공하였다.
1999년, 초고속 인터넷의 보급으로 PC통신 서비스의 운영자가 줄어들자 2000년대 초반, 포털로 진출하였는데 경쟁업체였던 하이텔, 천리안 중 포털 서비스에서 가장 두각을 나타냈다. 그러나 2004년, 싸이월드 미니홈피와 네이버 블로그 서비스의 급부상으로 1세대 포털 사이트가 몰락하며 나우누리 역시 쇠퇴의 길을 걸었다. 2004년부터 모뎀 접속은 중단되었으나, 텔넷(telnet)을 통한 VT 접속은 2012년까지 제공했다.
하지만 네이버, 프리챌, 다음 등 포털사이트의 출범과 확산, 트랜드 변화에 제대로 대처하지 못하면서 나우누리는 하이텔에 이어서 2013년 1월 31일부터 서비스를 종료하겠다고 발표했다. 이로써 3대 PC통신 중에서 천리안만이 유일하게 남게 되었다.
후치경 파열음(t̠, d̠), 비음(n̠), 설측음(l̠)이 있다.
하드 디스크 드라이브(, HDD), 하드 디스크(hard disk), 하드 드라이브(hard drive), 고정 디스크(fixed disk)는 는 하나 이상의 단단하고 빠르게 회전하는 자성 재료로 코팅된 하드 디스크 플래터에 자기 저장을 사용하여 디지털 데이터를 저장하고 검색하는 전기 기계식 데이터 저장 장치이다. 플래터는 일반적으로 이동하는 액추에이터 암에 배열된 판독 기록 헤드와 쌍을 이루어 플래터 표면에 데이터를 읽고 쓴다. 데이터는 임의 접근 방식으로 접근되며, 이는 개별 블록의 데이터를 어떤 순서로든 저장하고 검색할 수 있음을 의미한다. HDD는 전원이 꺼져도 저장된 데이터를 유지하는 비휘발성 메모리의 일종이다. 최신 HDD는 일반적으로 작은 직사각형 상자 형태이다.
하드 디스크 드라이브는 1956년 IBM에 의해 도입되었으며, 1960년대 초부터 범용 컴퓨터의 주요 보조 기억 장치였다. HDD는 서버 및 개인용 컴퓨터의 현대 시대에도 이 위치를 유지했지만, 휴대 전화 및 태블릿 컴퓨터와 같이 대량으로 생산되는 개인용 컴퓨팅 장치는 플래시 메모리 저장 장치에 의존한다. 역사적으로 224개 이상의 회사가 HDD를 생산했지만, 광범위한 산업 통합 이후 대부분의 장치는 씨게이트, 도시바 및 웨스턴 디지털에서 제조된다. HDD는 서버용으로 생산되는 스토리지 용량 (연간 엑사바이트)에서 우위를 점하고 있다. 생산량은 서서히 증가하고 있지만 (출하된 엑사바이트 기준), 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD)는 더 높은 데이터 전송 속도, 더 높은 면적 저장 밀도, 다소 더 나은 안정성, 그리고 훨씬 낮은 레이턴시 및 액세스 시간을 가지고 있기 때문에 판매 수익 및 단위 출하량은 감소하고 있다.
대부분 NAND 플래시 메모리를 사용하는 SSD의 수익은 2018년에 HDD를 약간 넘어섰다. 2017년 현재 플래시 스토리지 제품의 수익은 하드 디스크 드라이브의 두 배 이상이었다. SSD는 비트당 비용이 4~9배 더 높지만, 속도, 전력 소비, 작은 크기, 높은 용량 및 내구성이 중요한 응용 분야에서 HDD를 대체하고 있다. 2017년 현재 SSD의 비트당 비용은 하락하고 있으며, HDD에 대한 가격 프리미엄은 좁혀졌다.
HDD의 주요 특징은 용량과 성능이다. 용량은 1000의 거듭제곱에 해당하는 단위 접두어로 지정된다. 1테라바이트 (TB) 드라이브의 용량은 1000기가바이트이며, 1기가바이트는 1,000메가바이트 = 1,000,000킬로바이트 (1백만) = 1,000,000,000바이트 (10억)이다. 일반적으로 HDD 용량의 일부는 파일 시스템 및 운영체제에 사용되고, 오류 수정 및 복구를 위한 내장 중복성에 사용될 수 있으므로 사용자에게는 사용할 수 없다. 용량은 HDD 제조업체에서 십진 기가바이트 (1000의 거듭제곱)로 표기하지만, 가장 일반적으로 사용되는 운영체제는 1024의 거듭제곱으로 용량을 보고하므로 광고된 것보다 작은 숫자가 나타나 용량 혼란이 있을 수 있다. 성능은 헤드를 트랙 또는 실린더로 이동하는 데 필요한 시간 (평균 액세스 시간), 원하는 섹터가 헤드 아래로 이동하는 데 걸리는 시간 (평균 레이턴시, 이는 분당 회전수의 물리적 회전 속도의 함수), 그리고 마지막으로 데이터가 전송되는 속도 (데이터 전송률)로 지정된다.
최신 HDD의 가장 일반적인 두 가지 폼 팩터는 데스크톱 컴퓨터용 3.5인치와 주로 노트북용 2.5인치이다. HDD는 SATA (직렬 ATA), USB, SAS (시리얼 부착 SCSI), 또는 병렬 ATA (병렬 ATA) 케이블과 같은 표준 인터페이스 케이블을 통해 시스템에 연결된다.
1950년대–1960년대.