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시간과 공간에 관하여
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책소개
최고의 물리학자 스티븐 호킹과 노벨상 수상자 로저 펜로즈의
시간과 공간의 본질에 대한 위대한 토론
2010년 새로운 “후기”가 더해진 개정판
아인슈타인은 우주에서 가장 이해할 수 없는 것은 우리가 우주를 이해할 수 있다는 것이라고 말했다. 하지만 그가 옳았을까? 물리학 분야에서 가장 정확하고 성공적인 두 이론인 양자장 이론과 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 하나의 양자 중력 이론으로 통합될 수 있을까? 양자와 우주가 결합될 수 있을까? 세계에서 가장 유명한 물리학자 중에서 두 사람인 스티븐 호킹(『그림으로 보는 시간의 역사』 저자)과 로저 펜로즈(노벨 물리학상 수상)는 이 쟁점에 대해서 동의하지 않는다. 그들은 케임브리지 대학교의 아이작 뉴턴 수리과학 연구소에서 발표한 6개의 강의와 최종 토론을 기록한 이 책에서 자신들의 입장을 설명한다.
빅뱅의 초기 순간과 블랙홀로 알려진 수수께끼 같은 물체의 물리학을 설명할 수 있는 이론인 양자 중력이 어떻게 구성될 수 있을까? 왜 우리가 사는 우주는 양자 효과에 대한 실마리가 보이지 않고 아인슈타인의 예측대로 보이는 것일까? 어떤 이상한 양자 과정이 블랙홀을 증발시킬 수 있으며, 블랙홀이 삼키는 모든 정보는 어떻게 될까? 시간은 왜 뒤가 아닌 앞으로 나아갈까?
이 책에서 두 명의 토론자는 이 모든 질문들을 다룬다. 펜로즈는 아인슈타인처럼 양자역학이 최종 이론이라고는 믿지 않는다. 호킹은 이와 달리 일반 상대성 이론만으로는 우주가 어떻게 시작되었는지 설명할 수 없다고 주장한다. 무경계 가설과 결합된 양자 중력 이론만이 우리가 우주에 대해서 거의 관찰할 수 없는 것을 적절하게 설명할 가망이 있다. 실증주의자인 호킹에게 현실주의자 역할을 하는 펜로즈는 우주가 무한하며 영원히 확장될 것이라고 생각한다. 그는 빛 원뿔의 기하학, 시공간의 압축과 왜곡, 트위스터 이론을 사용하면 우주를 이해할 수 있다고 주장한다. 최종 토론을 통해서 독자는 양자역학과 상대성 이론을 결합하려는 궁극적인 탐구에 대한 호킹과 펜로즈의 의견이 얼마나 다른지, 그리고 그들이 이해할 수 없는 것을 이해하려고 얼마나 다르게 노력했는지를 깨닫게 될 것이다.
목차
책머리에
감사의 글
제1장 고전 이론 ∥ 스티븐 호킹
제2장 시공간 특이점의 구조 ∥ 로저 펜로즈
제3장 양자 블랙홀 ∥ 스티븐 호킹
제4장 양자론과 시공간 ∥ 로저 펜로즈
제5장 양자 우주론 ∥ 스티븐 호킹
제6장 시공간을 트위스터로 취급하기 ∥ 로저 펜로즈
제7장 토론 ∥ 스티븐 호킹과 로저 펜로즈
2010년판 후기 : 계속되는 논쟁
용어 설명
참고 문헌
개정판 역자 후기
초판 역자 후기
인명 색인
저자소개
| 생년월일 | 19420128 |
|---|
영국의 이론물리학자. 옥스퍼드 대학교 유니버시티 칼리지와 케임브리지 대학교 트리니티 홀에서 수학과 물리학을 공부했다. 케임브리지 대학교 수학과에서 루카스 석좌교수직을 맡았으며 아인슈타인 이후 가장 훌륭한 이론물리학자들 중의 하나로 손꼽혔다. '시간의 역사', '블랙홀과 아기 우주', '시간과 공간에 관하여' 등의 저서가 있으며 그외에도 많은 과학논문과 저서를 출간했다. 2018년 3월 14일 향년 76세로 타계했다.
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| 생년월일 | 19310808 |
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저자 로저 펜로즈(Roger Penrose)는 물리학자이자 수학자다. 우주를 이해하는 데 지대한 공헌을 하여 1988년에 스티븐 호킹과 함께 울프상을 공동 수상하는 등 상당한 명성과 권위를 가진 세계적인 석학이다. 펜로즈의 삼각형, 펜로즈의 계단과 같은 3차원의 공간에서는 불가능하지만 2차원의 평면에서는 구현 가능한 모형들의 창시자로 일반 대중들에게도 잘 알려졌으며, 수학, 물리학, 철학 등 다양한 학문들 간의 학제간 연구의 뛰어난 성과를 인정받아 1972년에 영국 왕립협회회원, 1998년에는 미국 과학 아카데미 외국인 회원이 되었다. 물리학 외에도 뇌과학이나 수학 방면에서도 여러 교양 저서를 출판함으로써 역량을 발휘하고 있고 세계적인 베스트셀러 『황제의 새 마음(The Emperor’s New Mind)』(1998)을 저술하여 과학도서상을 수상하기도 했다. 현재는 옥스퍼드 대학교 수학과의 라우스 볼 석좌교수를 역임하고 있고 미국의 여러 대학에서도 강연 중이다. 저서로는 『황제의 새 마음(The Emperor’s New Mind)』(이대출판부), 『실체에 이르는 길』(The Road to Reality)』(승산), 『우주 양자 마음(The Large, the small and the Human Mind』(사이언스북스),『Cycles of time: An Extraordinary New View of the Universe』(승산, 근간), 『The Nature of Space and Time』등이 있다. 2020년 노벨 물리학상을 수상했다.
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