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화학자 라이너스 폴링은 양자역학을 활용하여 화학결합의 핵심 개념인 오비탈 혼성화와 공명을 정립하고, 노벨 화학상과 평화상을 수상했다. 그의 이론은 단순분자부터 복잡한 생체 분자 구조 규명에 크게 기여하였으며, 특히 분자의 3차원 구조를 설명하는 혼성 오비탈 개념을 도입했다

물질 내 원자 구조와 움직임을 자세히 들여다볼 수 있는 중성자 산란 기술로, 이를 위한 대형 양성자 가속기 건설이 과학 기술의 중요한 척도가 되고 있다. 중성자는 원자핵 산란으로 각종 물질과 생명 현상 연구에 필수적이며, 선진국은 경쟁적으로 중성자 연구시설을 확보하고 있다

물질의 성질은 그 구조에 따라 결정되며, 다양한 방식(두드리기, 관찰 등)으로 구조를 파악할 수 있다. 유리의 결합 방식에 따라 깨졌을 때 조각의 크기가 다르고, 운모의 판상구조 때문에 진흙은 미끄러운 성질을 나타낸다.