2-2. 위상 절연체 — 속은 부도체인데 표면은 도체?

[1단계] 무슨 문제지? — 초콜릿 아이스크림 같은 물질?

이런 적 있지 않아?

초콜릿을 입힌 아이스크림 바를 먹어본 적 있지? 겉은 딱딱한 초콜릿인데, 속은 부드러운 아이스크림이잖아. 겉과 속의 성질이 완전히 다른 거야.

그런데 물질의 세계에도 이런 것이 있다면 어떨까? 겉(표면)으로는 전기가 잘 통하는데, 속은 전기가 전혀 안 통하는 물질!

"에이, 그런 게 진짜로 있을 리가 없잖아." 이렇게 생각할 수도 있어. 그런데 진짜로 있어. 심지어 이것을 발견한 과학자 세 명은 2016년에 노벨 물리학상을 받았어!

놀라운 사실! 이 노벨상의 주인공 중 한 명인 데이비드 사울리스(David Thouless)는 이 물질의 비밀을 설명하기 위해 물리학이 아니라 **수학의 '위상수학'**이라는 분야에서 아이디어를 빌려왔어. 노벨 위원회가 수상을 발표하면서 꺼내든 것은 복잡한 실험 장치 사진이 아니라... 빵이었어! 베이글과 프레첼을 들고 나와서 설명을 시작했다고 해. 빵으로 물리학을 설명하다니, 대체 무슨 이야기인 걸까?