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현대 과학의 빅 아이디어 : 앨리스와 밥이 화염의 벽을 만나다

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    책소개

    [퀀타 매거진] “과학 저널리즘 역사의 위대한 사건”
    - 데이비드 그로스(노벨 물리학상 수상자)


    과학계와 수학계에서 중요한 매체로 꼽히는 [퀀타 매거진(Quanta Magazine)]은 최고의 과학자와 수학자들의 연구 현장을 생생하게 소개하는 미국의 무료 온라인 매체이다. 이 책은 [퀀타]에 게재된, 현대 과학의 최첨단을 소개하는 글들을 모은 선집이다. 대개의 언론은 과학적 업적을 보도하면서 그 연구 내용이 대중에게 더 쉽게 다가갈 수 있도록 노력하지만, 이 매체는 다르다. 지금 현재 치열한 연구가 벌어지고 있는 진일보한 과학 현장에서 일어나는 일을 사실 그대로, 있는 그대로 전달하기 위해서 노력한다. [퀀타]는 독립적이며, 과학이 오늘날 어떤 변화를 겪고 있으며, 어디로 나아가고 있는지를 객관적이며 중립적인 태도로 전달하는 것을 목표로 한다. 이런 그들의 취지와 수준 높은 기사로 [퀀타]는 과학계에서 널리 인정받고 있다. RealClearScience는 [퀀타]를 2018년에 과학 분야 웹사이트 1위로 선정하기도 했다.
    이 책은 최신 과학계의 트렌드와 빅 아이디어들을 소개하며, 첨단 과학 분야의 최전선에서 연구 중인 과학자들의 이야기를 들려준다. 그래서 이 책을 읽으면, 그들의 생생한 목소리를 듣는 기분이 든다. 이런 과학자들을 옆에서 지켜보며 그들의 이야기를 듣는 것은 좀처럼 얻기 힘든 진귀한 경험이다. 이 책은 이런 놀라운 경험과 지식의 향연을 독자들에게 제공한다. 지금 바로 이 순간에 최첨단의 과학 분야에서 일어나고 있는 일들이 궁금한 독자들에게 그리고 지금 과학계에서 어떤 빅 아이디어들에 대해서 연구하고 있는지 알고 싶은 독자들에게 이 책은 그 생생한 현장을 엿볼 수 있는 기회를 선사한다.

    출판사 서평

    주요 내용

    이 책에 실린 이야기들은 우주의 신비를 풀어헤치기 위한 최신의 노력에 관한 것이다. 이 글들은 오늘날 과학자들이 무엇을 연구하고 있는지, 무엇에 도전하고 있는지에 관심을 기울이며, 추론적인 첨단 과학을 명쾌하고 현장감 있게 그리고 깊이 있게 소개하고 있다. 또한 오늘날 우리가 살고 있는 세상에서 과학자들이 무엇을 하고 있는지에 대한 호기심을 충족시켜준다.
    “제1부 우리의 우주는 왜 이해할 수 없을까?”에서는 우주의 근본적인 이해에 관한 주제들을 다룬다. 2012년에 대형강입자충돌기가 발견한 힉스 보손이 과학계에 끼친 영향 및 여러 물리학자들이 다중우주를 바라보는 관점 등이 그려진다. 이 책의 부제이기도 한 앨리스와 밥을 통한 블랙홀에서의 사고실험이 얼마나 이론물리학자들에게 신선한 충격을 안겨주었는지 그 현장을 생생하게 비춰주기도 한다. “제2부 양자 실재는 도대체 무엇일까?”에서는 양자역학의 최신 연구들에 대해서 이야기한다. 입자 상호작용에 대한 연구 방법인 세기 다면체가 발견되면서 양자 중력 연구에 새로운 연구 방향이 제시되기도 하고, 봄 역학에 대한 과학자들의 최신 연구 모습을 보여주기도 한다. “제3부 시간이란 무엇일까?”는 양자물리학의 관점에서 보는 시간의 문제를 이야기한다. 물리학의 기본 법칙을 따르지 않는 시간의 화살의 문제는 양자물리학을 만나면서 설명 가능한 실마리를 가지게 되었지만, 여기에는 논란이 되는 점도 있다. 세계 최초로 양자컴퓨팅을 발전시킨 세스 로이드가 언급되기도 한다. “제4부 생명이란 무엇일까?”는 최신 생명과학 연구 현장을 조명한다. 생명의 탄생에 대해서 연구하는 생물리학자들. 유전체의 골격을 설계하고자 하는 크레이그 벤터, 크리스퍼를 발명한 제니퍼 다우드나, 그리고 A, C , G, T로 이루어진 생명의 언어에 새로운 글자를 추가하려는 스티븐 베너의 이야기 등이 펼쳐진다. “제5부 우리를 인간으로 만들어준 것은?”에서는 인간의 뇌에 대한 다양한 주제의 논의들에 대해서 이야기한다. 뇌의 진화 및 우리가 왜 고독감을 느끼는지, 왜 잘못된 결정을 내리는지와 연관된 뇌의 연구에 관해서 알아본다. 또한 자신의 아기의 뇌 영상을 fMRI를 이용해서 얻어낸 엄마 연구자인 레베카 색스의 이야기가 흥미롭게 그려진다. “제6부 기계가 어떻게 학습할까?”는 AI에 관한 주제를 다룬다. 우리나라를 떠들썩하게 만들었던 알파고와 딥 러닝과 심층 신경망의 선구적인 연구자인 나프탈리 티쉬비, 뇌의 네트워크를 은 와이어 장치로 만들어낸 짐 김제프스키, 마리오 게임을 하는 AI를 연구하는 디팍 파탁이 등장한다. “제7부 어떻게 더 많이 알아낼까?”는 다시 물리학계로 돌아온다. 아인슈타인이 예측한 중력파가 실제로 관측된 그 흥분된 현장을 박진감 넘치게 소개하고, 그 의미와 영향까지 분석한다. “제8부 어떻게 더 많이 알아낼까?”는 물리학의 미래에 대해서 이야기한다. 새로운 입자를 찾아내지 못한 물리학자들의 위기 속에서 그들이 어떻게 대처할지, 처음부터 완벽했지만 현재는 한계를 드러낸 끈 이론의 미래에 대해서 바라보고, 추론으로만 가득한 현대물리학을 어떤 태도로 접해야 하는지에 대한 물리학자들의 깊은 고민이 펼쳐지면서, 비경험적 증거를 신뢰할 수 있다는 리하르트 다비트의 이론을 소개한다.

    목차

    서문·숀 캐럴
    서론·토머스 린

    제1부 우리의 우주는 왜 이해할 수 없을까?
    자연은 비자연적일까?·내털리 볼초버
    앨리스와 밥이 화염의 벽을 만나다·제니퍼 오울렛
    웜홀이 블랙홀 패러독스를 풀어준다·K. C. 콜
    양자 쌍들이 시공간을 엮어주는 방법·제니퍼 오울렛
    다중우주에서, 확률은 얼마나 될까?·내털리 볼초버
    다중우주 충돌이 하늘에 남긴 흔적·제니퍼 오울렛
    파인만 도형이 어떻게 공간을 구원해주었을까?·프랭크 윌첵

    제2부 양자 실재는 도대체 무엇일까?
    양자물리학의 중심에 있는 보석·내털리 볼초버
    대안적 양자론에 대한 새로운 증거·댄 팔크
    단순화된 얽힘·프랭크 윌첵
    간단한 물리학 법칙으로 재구성한 양자론·필립 볼

    제3부 시간이란 무엇일까?
    양자의 근원까지 거슬러 올라간 시간의 화살·내털리 볼초버
    이제 양자 기묘함은 시간문제이다·조지 무서
    시간의 물리학에 대한 논란·댄 팔크

    제4부 생명이란 무엇일까?
    생명에 대한 새로운 물리학 이론·내털리 볼초버
    무질서로부터 생명(그리고 죽음)이 시작되는 방법·필립 볼
    새로 창조된 생명, 핵심 신비·에밀리 싱어
    박테리아에 숨겨진 DNA 편집기의 돌파구·칼 짐머
    유전적 알파벳에 더해진 새로운 글자·에밀리 싱어
    생명 복잡성의 놀라운 기원·칼 짐머
    고대 생존자들이 성(性)을 다시 정의할 것이다·에밀리 싱어
    뉴런은 두 번 진화했을까?·에밀리 싱어

    제5부 우리를 인간으로 만들어준 것은?
    인간은 어떻게 거대한 뇌를 진화시켰을까?·페리스 야브르
    고독의 필요성에 대한 새로운 증거·에밀리 싱어
    네안데르탈인의 DNA가 인류에게 어떤 도움을 주었을까? ·에밀리 싱어
    잘못된 결정에 숨겨진 신경과학·에밀리 싱어
    아기의 뇌가 마음의 형성 과정을 보여준다·코트니 험프리스

    제6부 기계가 어떻게 학습할까?
    알파고가 정말 대단한 것일까?·마이클 닐슨
    딥 러닝의 블랙박스를 활짝 열어주는 새 이론·내털리 볼초버
    원자 스위치로 구성된 뇌도 학습을 할 수 있다 ·안드레아스 폰 버브노프
    똑똑한 기계가 호기심을 배운다·존 파블러스

    제7부 어떻게 더 많이 알아낼까?
    마침내 발견한 중력파·내털리 볼초버
    충돌하는 블랙홀이 별에 대한 새로운 이야기를 들려준다 ·내털리 볼초버
    중성자 별의 충돌이 시공간을 뒤흔들고, 하늘을 밝게 만든다 ·카티아 모스크비치

    제8부 여기서부터 어디로 갈까?
    새로운 입자가 없다는 것이 물리학에 어떤 의미일까? ·내털리 볼초버
    물리학의 가장 심오한 신비를 해결하려면 두 종류의 법칙을 합쳐라 ·로베르트 데이크흐라프
    끈 이론의 이상한 제2의 삶·K. C. 콜
    과학의 영혼을 위한 투쟁·내털리 볼초버

    감사의 글
    집필진

    역자 후기
    인명 색인

    본문중에서

    숀 캐럴(Sean Caroll)은 칼텍의 이론물리학자이며, 『큰 그림 : 생명, 의미, 그리고 우주 자체의 기원에 대하여(The Big Picture : On the Origins of Life, Meaning, and the Universe Itself)』 등의 책을 저술했다.
    ('서문' 중에서)

    저자소개

    생년월일 -
    출생지 -
    출간도서 0종
    판매수 0권

    서울대학교 화학과를 거쳐 미국 코넬 대학교 화학과에서 박사 학위 취득. 미국 프린스턴 대학교의 연구원을 거쳐 서강대학교 화학과에서 교수로 재직 중이다. 전공은 비선형 분광학, 양자화학, 과학 커뮤니케이션이다. 저서로는 『이덕환의 과학세상』이 있고, 옮긴 책으로는 『같기도 하고 아니 같기도 하고』, 『거의 모든 것의 역사』, 『아인슈타인』, 『아인슈타인 일생 최대의 실수』, 『거인들의 생각과 힘』, 『강아지도 배우는 물리학의 즐거움』, 『양자혁명』, 『양자-101가지 질문과 답변』 외 다수가 있으며, 대한민국 과학문화상(2004), 닮고 싶고 되고 싶은 과학기술인상(20

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    토머스 린 편집(Thomas Lin) [기타]
    생년월일 -
    출생지 -
    출간도서 0종
    판매수 0권

    과학과 수학의 연구 현장을 소개하는 온라인 매체인 「퀀타 매거진」의 창립 편집장이다. 「퀀타」의 콘텐츠는 「와이어드」, 「애틀랜틱」, 「사이언티픽 아메리칸」 등의 매체와 공유된다. 린은 「뉴욕 타임스」에서 활동했고, 「뉴요커」, 「테니스」 등의 매체에도 기고를 했다.

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